功能简介
序言
大家都知道,2021至今工控产品由于导致广泛缺芯,接踵而来,各工控产品一轮又一轮的价格上涨,而且交货期的难以保证。做为西门子系统一款越来越受欢迎商品-ET200SP,价格也高涨,
一个ProfiNet合同的电源适配器由平时的一千多涨到如今的一万多,乃至还不一定有**
。
做为系统集成公司是非常痛苦的。根据确保交货期,而且确保前提下,开始着手了一下国内远程控制IO控制模块。
PROFINET是一种**点、开放式的电力线通信规范。Profinet达到自动化技术全部规定,是促进工厂自动化过程自动化和安全系数解决方案。下面我们就用西门子系统1200与华杰智控Profinet分布式系统IO控制模块——
VM3209B
进行测试。
下面我们就逐渐上武器装备:
1:西门子系统1214C一个
2:频率计一个
3:远程控制IO 一个
4:USB-485通信电缆(检测485modbus作用)
5:网络线2根
6:开关电源电路及便宜数字万用表各1个
流程1:对远程控制IO控制模块开展配备名称
能通过生产厂家送的手机软件开展连接设备,系统将临时性分派一个IP对组件开展设定名字。依据官方文档,设备名称只有包括 26 个英文字母(包括英文大小写)、10 个数据和下横线,不可以用别的特殊符号。
流程2:对profnetIO开展配备
PROFINET 主要参数包括 COM 端口号主要参数和 IO 参数两大类;这里主要是对设备型号、IP及其485机器设备通讯地区的机器,例如站号、寄存器地址等。
流程3:形成GSD文档
点击产生的 GSDML 文档,自动备份到当前路径的子文件 edatabase 里边,这种材料是西门子软件所需要的。
流程4:导进GSD文档到博途里边
开启博途软件的 选择项》 管理方法通用性站ioctl文档(GSDML)菜单栏,寻找刚刚产生的GSD文档,点一下明确。
流程5:在博途里边拉出远程控制IO开展应用
简易拖动就能进刚加上进去的远程控制IO,开展弄出来,直接用。
确定基准电位点很重要
,一个新来的售后同事找我讨论模拟量模块的问题,他在售后上遇到了一些麻烦,用户打反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化,怎么折腾都读数是32767。
尽管模拟量模块大家都很熟悉,但是类似的问题还经常有用户反应。
翻了翻手边的资料,似乎没有系统讲解这个问题的,于是把自己的经验归纳总结一下。
关于读不出值的问题,如果总是32767没有变化,其实值已经有了,只不过是*量程了。
如果值为0,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没有*限。
为什么会出现这两种现象呢?
这是因为选择的参考电位不同,例如,现场过来的信号为5V,那*要问一下,基准点是几伏?
10~15是5V,-10~ -5同样也是5V,如果测量端基准点是0V,那么测量就会有问题,所以一定要保证两端等电位。
模拟量模块的基准电位点就是MANA ,所有的接线都与之有关。
02
隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA 与地(也是PLC的数据地)隔离。
隔离模块MANA 与地M可以不连接,以MANA 作为测量端的参考电位;
非隔离模块MANA 与地M**连接, 这样地M 变为MANA作为测量端的参考电位。
隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。
如何知道模块是否是隔离模块,例如SM331模块,可以从模板规范中查到。
S7-300中只有一款SM334(SM355除外)模块是非隔离的,此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的,共同特点就是模块的输出和输入公用M端。
同样传感器也有隔离与非隔离的问题。
通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子,例如传感器有三个端子 L, M 和S+,通过L, M端子向传感器供电,S+,M为信号的输出,公用M端。
判断传感器是否隔离较好还是参考手册。
隔离传感器信号负端与地M可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。
非隔离传感器信号负端**在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。
在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下:
M +:
测量导线(正)
M -:
测量导线(负)
MANA:
模拟量模块基准电位点
这里需要注意MANA ,不同的接线方式都是以MANA 为参考基准电位。
M:
接地端子
L +:
24 VDC电源端子
UCM:
MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差
UCM共模电压,有两种:
1)不同输入信号负端的电位差,例如一个输入信号为3V,另一个输入信号也为3V,但是它们的基准点电位可能不同,可能是1~4V或3~6V,那么它们之间的共模电压为2V。
2)输入信号负端与MANA的电位差。
模块的UCM 是造成模拟量值*上限的主要原因。
不同模块UCM 的较大值不同。
UISO:
MANA和CPU的M端子之间的电位差
03
使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图1所示:
图1 连接隔离的传感器至隔离的模拟量输入模块
这种方式较简单,都与地隔离,都不需要接地,但是输入信号(传感器)负端与MANA 电压*过UCM较大限制,例如SM331(6ES7331-7KF02-0AB0)为2.5 VDC,就需要短接信号负端与MANA ,否则会出现*上限问题。
现场可以查看一下,几乎所有*上限问题都是没有连接信号负端与MANA 。
如果UISO *过限制,例如75V DC,就需要连接信号负端、MANA 端以及接地端M,这时模块以大地M端为参考电位,实际变为非隔离使用了,这种情况很少见。
有的模块通道组间都是隔离的,没有MANA ,例如模块6ES7331-7NF10-0AB0,接线如图2所示:
这时每一个通道组(每组2通道)的M-就是MANA ,输入通道组间UCM 较大为以达到75VDC。
都隔离的情况下连接信号负端与MANA 端就可以了(2线制和电阻测量除外)。
手册每个模块接线图中MANA都是建议接地的,我认为这是在接地良好、不会产生共模电压(例如单端接地)的情况下。
04
使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
这回我来讲讲使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器的情况,模块的MANA与地M不隔离,这样**连接MANA与地M,模拟量的参考点电位变成地M,典型接线如图3所示:
非隔离的模块都要求连接连接MANA与地M,例如模块SM334(6ES7334-0CE01-0AA0),在提示中强调**连接,下面为引用手册的提示部分。
05
使用隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
传感器不隔离,那么信号源端以传感器本地的地为基准点电位。
模块是隔离的,以MANA点为测量基准电位。
典型接线如图4所示:
从图4可以看到,非隔离的传感器信号负端在源端接地,但是如果连接多个非隔离的传感器并且分布在不同的地方(不同的接地点),这种情况下就比较麻烦。
各个传感器信号的负端会有共模电压UCM ,为了消除UCM ,将各个信号的负端在源端使用短而粗的导线进行等电位连接,由于模块的MANA和信号源端的地可能存在电位差,还要将MANA与源端的地进行等电位连接。
在这里不能在模块处进行短接,否则不能消除UCM。
如果工厂接地不好,较好还是使用隔离的传感器。
06
使用非隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
如果使用非隔离的模拟量连接非隔离的传感器,那么一定将所有的点接地并进行等电位处理。
西门子CPU模块6ES7211-0BA23-0XB0