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產(chǎn)品簡介
西門子CP 440-1通訊模塊
西門子CP 440-1通訊模塊
產(chǎn)品價格:¥1
上架日期:2017-05-18 11:08:57
產(chǎn)地:德國
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    西門子CP440-1通訊模塊

    西門子CP440-1通訊模塊

    SIMATIC S7-400,CP 440-1通訊模塊, 用于點(diǎn)對點(diǎn)連接,1通道,含配置軟件 CD

    SIEMENS西門子上海戎品電氣設(shè)備有限公司

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    1 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)

    1.1標(biāo)準(zhǔn)概述
            
     IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比,它不僅僅是一個單純的通信規(guī)約,而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),它指導(dǎo)了變電站自動化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、工程、維護(hù)等各個領(lǐng)域。該標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口,增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性,可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動化標(biāo)準(zhǔn),它不僅規(guī)范保護(hù)測控裝置的模型和通信接口,而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。采用IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,節(jié)約開發(fā)驗(yàn)收維護(hù)的人力物力,實(shí)現(xiàn)完全的互操作,如圖1所示。
             IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是,它不僅是一個簡單的協(xié)議,更涉及到通信網(wǎng)絡(luò)性能要求、對象建模、系統(tǒng)和項(xiàng)目管理等多方面的規(guī)范要求。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕7椒ê统橄?、分層映射的技術(shù),通過規(guī)范系統(tǒng)和項(xiàng)目管理以及一致性測試等途徑來保證其目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信,也適用于配電自動化、電能計(jì)量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域。


    圖1:IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系:

    1.2 制造報文規(guī)范MMS
            制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的國際標(biāo)準(zhǔn),由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工委員會工業(yè)自動化技術(shù)委員會TC184工業(yè)組負(fù)責(zé)制定和發(fā)展,它適合于在不同的設(shè)備、應(yīng)用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù),例如:MMS提供的讀(Read)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)從另外一個設(shè)備、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)內(nèi)讀取所需的變量,而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機(jī)器人、遠(yuǎn)方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi)。MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在制造、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。
            MMS由以下各部分組成:

    1) 服務(wù)規(guī)范(Service Specification)
    2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)
    3) 機(jī)器人伴同標(biāo)準(zhǔn)(Robot Companion Standard)
    4) 數(shù)字控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Numberical Controller Companion Standard)
    5) 可編程邏輯控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Programmable Logical Controller Companion Standard)
    6) 過程控制系統(tǒng)伴同標(biāo)準(zhǔn)(Process Control System Companion Standard)

            上列各部分中,第一部分服務(wù)規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心,服務(wù)規(guī)范包含的定義
    有:①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD);②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)間的信息交換;③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則,包括:①信息格式;②通過網(wǎng)絡(luò)的信息順序;③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互,而3)-6)則是針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn)。
             MMS提供了豐富的針對對等式實(shí)時通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù),已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議,例如CNC、可編程邏輯控制器、機(jī)器人、電力領(lǐng)域中的遠(yuǎn)方終端設(shè)備(RTU)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、重合器、開關(guān)等IED設(shè)備。許多流行的計(jì)算機(jī)平臺都支持基于MMS的互聯(lián),在軟件支持上,更多的API、圖形界面、網(wǎng)關(guān)、字處理、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS,從通信連接上看,MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實(shí)現(xiàn),如圖2所示:


    圖2:MMS在IEC61850報文結(jié)構(gòu)中的位置


    1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)
            變電站自動化系統(tǒng)由各種IED 組成,主要完成變電站內(nèi)設(shè)備的控制、監(jiān)視和保護(hù)功能,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護(hù)功能。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層),并將具體應(yīng)用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi)、彼此間相互通信的單元,稱為邏輯節(jié)點(diǎn)(logical node,LN),然后以LN 為對象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)模型,旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換、信息共享等問題。
            遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)主要包括:①主站自動化系統(tǒng)軟件(人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)管理等);②間隔層裝置(保護(hù)、測控單元等);③過程層設(shè)備,包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer,ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開關(guān)、合并單元等;④工程化工具(如配置工具等),用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性測試)的規(guī)范要求,如圖3所示:



    圖3:IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結(jié)構(gòu)


    1.4數(shù)據(jù)模型
            在了解數(shù)據(jù)模型之前,首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念
    智能電子設(shè)備(IED):實(shí)際的物理設(shè)備,如開關(guān)、斷路器,綜保等。
    功能:變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù),如:母線保護(hù)、聯(lián)鎖、報警管理等。
    邏輯設(shè)備(LD):一種虛擬設(shè)備,聚合邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù),物理設(shè)備可以包含一個或多個LD。
    邏輯節(jié)點(diǎn)(LN):用來描述系統(tǒng)功能的基本單位,是數(shù)據(jù)對象的容器,可以任意分配到
    IED,每個邏輯節(jié)點(diǎn)和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語義,并通過他們的服務(wù)與外部進(jìn)行交互。
    在IEC61850 中,一個IED 設(shè)備的外部性能通過Server 服務(wù)器類來表征,Server 服務(wù)器可以包含一個或多個邏輯設(shè)備,一個邏輯設(shè)備可以包含多個邏輯節(jié)點(diǎn),在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點(diǎn)是電力系統(tǒng)實(shí)設(shè)備的映射。一個IED 設(shè)備要實(shí)現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點(diǎn)來最終實(shí)現(xiàn)操作、控制的功能??梢院唵卫斫膺壿嬙O(shè)備是IED 設(shè)備實(shí)現(xiàn)具體一個功能的抽象容器,在這個容器中包含了實(shí)現(xiàn)功能所需的相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)。
            下圖4描述了從一個實(shí)際的項(xiàng)目中如何對實(shí)際的物理設(shè)備建模的完整過程:



    圖4:設(shè)備建模的完整過程


            就針對一個具體的IED設(shè)備模型而言,下圖5描述了該物理設(shè)備中所包含的內(nèi)容及其交互關(guān)系:


    圖5:數(shù)據(jù)模型所包含的內(nèi)容及交互關(guān)系

            下圖6為一個實(shí)際的IED物理設(shè)備所包含的相關(guān)內(nèi)容,該圖描述了該LED設(shè)備中其中一個邏輯設(shè)備”Tampa_Control”的邏輯節(jié)點(diǎn)”Q0XCBR1”斷路器的”位置Pos”數(shù)據(jù)的相關(guān)狀態(tài) “stVal和ctlVal”。


    圖6:一個實(shí)際的IED設(shè)備所包含的內(nèi)容


    2 “IEC61850 Server Library”軟件包概述

    2.1 “IEC61850 Server Library”通信概述
            “IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400作為服務(wù)器端的IEC61850規(guī)約的通信解決方案,通過該軟件包,可以將S7-300/400 “虛擬”為一個IEC61850服務(wù)器端設(shè)備,之后S7-300/400 可以支持在IEC61850總線上的過程變量導(dǎo)出,下圖7為“IEC61850 Server Library”軟件包通信總覽:


    圖7:“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽


    “IEC61850 Server Library “軟件包具有如下特征:
    1) 功能完全的功能塊庫,支持德語及英語的在線幫助。
    2) 每個IEC61850 客戶端設(shè)備將通過一個ISO-On-TCP連接服務(wù)器。
    3) 最多可以支持100 Data-Attribute及10 DataSet(每個DataSet包含100個Data-Attributes):
    4) Data-Attribute支持如下數(shù)據(jù)類型,如圖8所示:

     



    圖8:”IEC61850 Server Library”所支持的數(shù)據(jù)類型


    5) 支持如下MMS服務(wù)類型,如下圖9所示:

     



    圖9:”IEC61850 Server Library”所支持的MMS服務(wù)類型


    6) 提供基于XML語言描述的SCL和.icd文件,供客戶端訪問
    7) 通過標(biāo)準(zhǔn)PCS7或Step7工具進(jìn)行編程
    8) 支持S7-300/S7-400/S7 mec
    9) 冗余設(shè)計(jì)(用于S7-400H)
    10) 帶通信診斷功能
    11) 軟件包僅支持通過CP343/443-1建立通信連接,不支持CPU的集成PN口創(chuàng)建連接

    2.2 “IEC61850 Server Library”軟件包工作原理
            下圖10描述了“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理:


    圖10:“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理


            從圖10可以看出,軟件包中主要的核心為數(shù)據(jù)模型.ICD文件及Table DB數(shù)據(jù)塊,兩者之間必須一致,這個將包含在軟件包中,其中.ICD文件提供給IEC61850客戶端用于IEC61850通信的連接、變量的導(dǎo)出及讀寫等,Table DB數(shù)據(jù)塊用于下載到S7-300/400中用于創(chuàng)建S7-300/400作為IEC61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)模型,之后將其匹配到主功能塊“SVR_IEC61850”中。
            在軟件包的實(shí)際應(yīng)用中還需要注意以下幾點(diǎn):

    1) 允許多個IEC61850客戶端訪問同一個S7-300/400 IEC61850服務(wù)器,但是每個客戶端需要創(chuàng)建多個ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用之后將其匹配到功能塊“SVR_IEC61850”,此時將功能塊“SVR_IEC61850”均連接到同一個Table DB,這樣能夠保證客戶端訪問服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性。
    2) 通過DataSet(數(shù)據(jù)集)可以批量讀寫Data-Attribute,軟件包只支持靜態(tài)DataSet功能,不支持動態(tài)的 DataSet創(chuàng)建,因此只允許IEC61850客戶端的靜態(tài)DataSet訪問請求。
    3) 所有的Data-Attribute及DataSet均可以在 Table DB中更改,這可以通過軟件包 的SCL源文件編輯,當(dāng)更改Table DB時,.ICD文件(軟件包中的server_x_y.icd文件)也必須調(diào)整以保證更改后的Table DB與.ICD文件保持一致

    2.3 “IEC61850 Server Library“軟件包軟硬件需求及限制
           “IEC61850 Server Library”軟件包的軟硬件需求及限制如下圖11所示:



    圖11:“IEC61850 Server Library”軟件包軟硬件需求及使用限制


    2.4 “IEC61850 Server Library“軟件包訂貨號
            “IEC61850 Server Library”軟件包的訂貨號如下圖12所示:



    圖12:“IEC61850 Server Library”軟件包訂貨號

    2.5 “IEC61850 Server Library“軟件包包含內(nèi)容
            購買“IEC61850 Server Library“軟件包后將會得到一張光盤,光盤中包含如下文件內(nèi)容,如下圖13所示:



    圖13:“IEC61850 Server Library“軟件包所包含的內(nèi)容

    3 通過“IEC61850 Server Library“軟件包配置S7-300作為服務(wù)器進(jìn)行IEC61850 規(guī)約通信
            下面以S7-300及TMW 61850 Test Harness軟件為例,詳細(xì)介紹如何通過“IEC61850 Server Library“軟件包將S7-300通過配置為服務(wù)器,TMW 61850 Test Harness配置為客戶端進(jìn)行IEC61850 通信。
    注:TMW 61850 Test Harness軟件可以從網(wǎng)上免費(fèi)下載得到,網(wǎng)址為:
    http://www.trianglemicroworks.com/

    下載的為試用版本,試用版本有一定的功能限制,只有20天的試用期,試用期結(jié)束后失去所有功能,需要購買使用授權(quán)

    3.1例子中使用的硬件設(shè)備及軟件
            本例中所用的硬件設(shè)備如下表1所示。

    名稱 數(shù)量 訂貨號
    S7-300電源模塊PS 307 5A 1 6ES7307-1EA01-0AA0
    S7-300 CPU317-2PN/DP 1 6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
    S7-300 CP343-1 1 6GK7343-1EX30-0XE0(V2.2)
    S7-300 機(jī)架 1 6ES7390-1AE60-0AA0
    網(wǎng)線及MMC卡 若干  
    筆記本電腦 1  

    表1:硬件清單

    所用到軟件如下表2所示:

    名稱 訂貨號
    Step7 V5.5+SP2 6ES7810-4CC10-0YA5
    CFC V7.1+SP1 6ES7658-1EX17-2YA5
    “IEC61850 Server Library“軟件包 9AE4110-8AA00
    TMW 61850 Test Harness V3.00.0022  

    表2:軟件清單


    3.2 硬件及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
            打開Step7軟件,新建一個工程項(xiàng)目文件,命名為“IEC61850_server_update”, 在項(xiàng)目下插入一個S7-300站,如下圖14所示。


    圖14:新建S7-300 Station


            雙擊插入的SIMATIC 300 Station的“Hardware”,打開硬件組態(tài),在硬件組態(tài)界面下分別插入機(jī)架,電源PS307、CPU317-2PN/DP、CP343-1,本例中將CP的IP地址設(shè)為192.168.0.11,如下圖15所示。



    圖15:硬件組態(tài)并設(shè)置CP343-1的IP地址


            打開Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài),選中CPU317-2PN/DP,插入一個新連接,連接伙伴為Unspecified,連接類型為ISO-on-TCP Connection,如下圖16所示:



    圖16:網(wǎng)絡(luò)組態(tài)-創(chuàng)建ISO-on-TCP


             對于插入的TCP connection,在打開的連接屬性對話框中的“General Inbation”中由于CP343-1做Server被動連接,因此不勾選“Active connection estabishment”選項(xiàng),ID保持缺省即可,在“Adress”欄中同樣由于CP343-1做Server,因此填入本地連接的TSAP號設(shè)置為00.01,對于通信伙伴Remote的TSAP可以選擇不填,即允許任意IP地址的客戶端發(fā)起連接,如下圖17所示:


    圖17:作為 服務(wù)器的ISO-on-TCP連接屬性設(shè)置

    注意:1) 如果有多個客戶端連接,每個客戶端需要創(chuàng)建一個ISO-on-TCP連接,對于本地
    的TSAP號可以依次按照00.01順排,對于遠(yuǎn)程TSAP號則建議添上對應(yīng)的客戶
    端IP地址及TSAP號

    西門子CP440-1通訊模塊
    3.3 編寫程序

            打開“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊庫,將軟件包中所有的程序拷貝到以上創(chuàng)建的Step7項(xiàng)目中,如下圖18所示:


    圖18:拷貝“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊到創(chuàng)建的項(xiàng)目中


            之后再Step7項(xiàng)目中插入一個CFC Chart圖并打開,在打開的Chart圖中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”,如下圖19,20。



    圖19:插一個CFC


    圖20:在CFC中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”

    注意: 如果有多個客戶端連接同一個服務(wù)器,每個客戶端需要調(diào)用一個主功能塊“FB575
    SVR_IEC61850”,每個調(diào)用功能塊的 Table DB可以共享,但是“CONN_RCV”
    及“CONN_SEN”必須不同,如下圖21所示。


    圖21:多個IEC61850客戶端連接時編程處理 



    表3:功能快FB575“SVR_IEC61850”各管腳參數(shù)含義

    注意:對于START_COM及STOP_COM參數(shù),SVR_IEC61850功能塊要求在啟動時首先
    將STOP_COM置1后再將STOP_COM置1的一個時序過程功能塊才能正常工作,
    因此需要在CFC編程時進(jìn)行處理。

            參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)如下表4所示:

    QSTATE 程序狀態(tài) 含義描述
    0 START 功能塊未運(yùn)行
    1 IDLE 由空閑轉(zhuǎn)入開始通信
    2 RCV 接收報文(AG_RECV被調(diào)用)
    3 DECODE 對接收的報文進(jìn)行分析并解碼
    4 BUILD 對接收的報文產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)報文并編碼封裝
    5 SEND 發(fā)送報文(通過AG_SEND發(fā)送)

    表4: 參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)


    3.4 模型文件Table DB及ICD文件修改
             對于實(shí)際的應(yīng)用來說,軟件包中自帶了一個標(biāo)準(zhǔn)Table DB數(shù)據(jù)塊模型及ICD文件,這兩個文件均可以通過軟件包中的SCL源文件(源文件為DB.SCL),可以將軟件包中的SCL源文件拷貝到客戶所創(chuàng)建的項(xiàng)目中打開后進(jìn)行修改,如下圖22所示:


    圖22:拷貝DB SCL源文件到項(xiàng)目中


    在實(shí)際應(yīng)用中大致來說會涉及到以下內(nèi)容的修改:
    1) 改變模型標(biāo)識符:DB.SCL源文件中會包含3個字符串的模型標(biāo)識符,如下圖23所示:
    ■ 供應(yīng)商名稱(最大20個字符)
    ■ 模型設(shè)備名稱(最大40個字符)
    ■ 模型文件版本號(最大20個字符)
    在IEC61850客戶端/服務(wù)器的初始通信連接過程中通過該模型標(biāo)識符來進(jìn)行初步握手


    圖23:在DB.DCL中的模型標(biāo)識符

    2) 更改Data-Attribute的變量屬性(Table DB數(shù)據(jù)塊中的“Cont”),DB.SCL源文件中包含一個結(jié)構(gòu)體變量“Cont”,每個結(jié)構(gòu)體變量“Cont”包含了一個變量的如下條目:
    ■ 變量域名ID-為IEC61850地址的一部分
        ►代表了IED名稱如“IED_001”及邏輯設(shè)備名稱如“CTRL”。
    ■ 變量條目ID-為IEC61850地址的一部分
        ►代表了邏輯節(jié)點(diǎn)名稱及Data-Attribute名稱,需要以“$$”開頭,如
    “LLN0$$ST$$stVAL”。
    ■ 變量數(shù)據(jù)類型-MMS數(shù)據(jù)類型,支持的數(shù)據(jù)類型包括:
        ► 83h:布爾量
        ► 84h:位串(最大4個字節(jié))
        ► 85h:整型
        ► 86h:無符號整型
        ► 87h: 浮點(diǎn)型
    ► 8fh: DataSet數(shù)據(jù)集
    ■ 變量長度-MMS變量長度值,主要包括:
        ► 對于83h布爾量:1個字節(jié)
        ► 其他數(shù)據(jù)類型:4個字節(jié)
    ■ 變量實(shí)際值-MMS變量實(shí)際值,長度為4個字節(jié)
    DB.SCL中一個完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”如下圖24所示:


    圖24:在DB.SCL中一個完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”

    注意:當(dāng)需要更改以上模型文件時建議直接在SCL源文件中直接更改,之后可以直接編
    譯成模型數(shù)據(jù)塊DB及通過相應(yīng)的工具轉(zhuǎn)換成.ICD文件。


    3.5 通信測試
             打開TMW 61850 Test Harness軟件中的IEC61850客戶端Hammer,通過Options->Configure打開客戶端參數(shù)設(shè)置界面,分別設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下圖25所示:


    圖25:TMW 61850 Test Harness軟件中Hammer相關(guān)參數(shù)設(shè)置

    其中Basic-IP Address:服務(wù)器IP地址,本例中為192.168.0.11
            Basic-SCL File:服務(wù)器提供的ICD文件
            Client Specific-Transport Seletor:客戶端TSAP號
            Server Specific-Transport Seletor:服務(wù)器端TSAP號,與Step7中Netpro中設(shè)置一致
    下載上述中編寫的項(xiàng)目程序到PLC中,點(diǎn)擊Hammer中的連接,可以看到雙方的通信已經(jīng)建立起來了,在Hamer界面中可以對布爾量,整型,浮點(diǎn)等進(jìn)行讀寫,如下圖26所示:


    圖26:通過測試中的變量讀寫


    3.6 通信故障排查
            對于通信中可能出現(xiàn)的各種故障請參考下表5:

    故障 可能的原因 補(bǔ)救措施
    無法通信 沒有物理連接 檢查S7-300/400與IEC61850客戶端之間的物理連接,包括參數(shù)設(shè)置等
    SVR_IEC61850未啟動 檢查是否將參數(shù)START_COM置1
    S7-300/400未正確組態(tài)及編程 在CFC檢查SVR_IEC61850功能塊是否連接了Table DB,并且Table DB是否存在檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否正確組態(tài)并下載到PLC中
    IEC61850客戶端未正確組態(tài) 將CFC置于Test狀態(tài),檢查輸出參數(shù)RECV,DECODE,BUILD,SEND是否在交替狀態(tài),否則檢查客戶端的連接
    變量尋址地址不正確 檢查Table DB與IEC61850客戶端的變量尋址是否一致

    表5:可能的故障及排查方式


    4 “IEC61850 Server Library“軟件包通信小結(jié)
            “IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400的IEC61850
    規(guī)約的通信解決方案,在軟件包的使用中需要注意以下幾點(diǎn):

    1) 如果有多個客戶端訪問一個服務(wù)器,需要創(chuàng)建過個ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用SVR_IEC61850功能塊,其中的Table DB可以一致以保證數(shù)據(jù)訪問的一致性。
    2) 由于軟件包中程序塊占用的Work Memoy較大,因此建議使用中高端的CPU。
    3) 對于模型文件ICD的修改,建議客戶在購買軟件包后直接將需求發(fā)給德國總部來獲得支持。
    4) 建議 使用 CFC編程將更加高效
    5) 軟件包目前只能支持較少的MMS通信服務(wù),如GetData,SetData,static Dataset等,其他如Report等服務(wù)都不支持,因此只能用于常規(guī)的數(shù)據(jù)讀寫服務(wù),而對于實(shí)時性要求比較高的事件消息上送服務(wù)本軟件包并不適用.

    S7-PLCSIM V5.4 SP3(或更高版本) 可以在STEP 7 (博途)里仿真兩個S7-400 CPU 之間的通信。
     

    描述
    S7-PLCSIM 支持以下通訊塊來做兩個S7-400 CPU模塊間的通信:

    • SFB8 "USEND"
    • SFB9 "URCV"
    • SFB12 "BSEND"
    • SFB13 "BRCV"
    • SFB15 "PUT"
    • SFB14 "GET"
    • SFB19 "START"
    • SFB 20 "STOP"
    • SFB 22 "STATUS"
    • SFB 23 "USTATUS"

    要求

    • 需要S7-PLCSIM V5.4 SP3(或更高版本)。
    • 在STEP 7(博途)中建立一個項(xiàng)目,對兩個S7-400 CPU進(jìn)行硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。 
    • 已經(jīng)在模塊之間組態(tài)了S7連接和通信連接。
    • 在主站S7-400 CPU的用戶程序中,調(diào)用“BSEND”指令來給從站CPU發(fā)送數(shù)據(jù)。
    • 在從站S7-400CPU中調(diào)用“BRCV”指令來接收來自主站S7-400 CPU的數(shù)據(jù)。

    注意
    本條目提供的項(xiàng)目包含兩個S7-1500 CPU的組態(tài),并包含連接組態(tài)和用戶程序。

    本條目提供的項(xiàng)目包含兩個S7-1500 CPU的組態(tài),并包含連接組態(tài)和用戶程序。下載鏈接中的STEP 7(博途)項(xiàng)目包含兩個S7-400站通過工業(yè)以太網(wǎng)通信 。

    Station_1中的OB1包含計(jì)數(shù)器的程序,它的輸出會傳送到Station_2。

    1. 在項(xiàng)目導(dǎo)航中標(biāo)記“Station_1”并打開S7-PLCSIM,可以通過菜單命令“Online > Simulation > Start”或者菜單欄的“Start simulation” 圖標(biāo)打開。關(guān)于第一個被仿真CPU的實(shí)例編號為“S7-PLCSIM”的對話框被打開。
         
    2. 如果是第一次仿真這個項(xiàng)目,“Extended download to device”對話框就會打開。在“PG/PC Interface”中選擇如圖1所示的設(shè)置,并單擊“Start search”。   
         

      圖. 1
         
    3. 當(dāng)在線連接已經(jīng)被建立時,單擊“Load”按鈕。
         
    4. 然后,在打開的“Load preview”對話框中,繼續(xù)單擊“Load”按鈕。
         
    5. 在S7-PLCSIM 中使用“Insert”菜單來加載子窗口“Input”和“Counter”,用來監(jiān)視和控制程序。對于“Station_1”需要“IB2”和“C1”。
         
    6. 在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中,可以將運(yùn)行模式從“STOP”改到“RUN-P”。

      圖. 2
         
    7. 標(biāo)記項(xiàng)目導(dǎo)航中的“Station_2”并重復(fù)步驟1來打開第二個“S7-PLCSIM2”實(shí)例。
         
    8. 在“Load preview”按鈕中單擊“Load”按鈕。
         
    9. 與步驟5相同,給實(shí)例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。對于“Station_2”需要“QW1”。
         
    10.  在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中,將運(yùn)行模式從“STOP”改到“RUN-P”。

      圖. 3
       
    11. 在S7-PLCSIM1(Station 1的仿真),IB2控制計(jì)數(shù)器C1并將計(jì)數(shù)值傳送到S7-PLCSIM2 (Station 2的仿真)QW1中。
    • I2.0: 自動向上計(jì)數(shù)的時鐘標(biāo)記
    • I2.1:向上計(jì)數(shù)
    • I2.2: 向下計(jì)數(shù)
    • I2.3: 計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值
    • I2.4: 復(fù)位計(jì)數(shù)器

    下載
    附件下載“60497454_S7_PLCSIM_COM.zip”包含一個STEP 7(博途)項(xiàng)目,項(xiàng)目中包含上面描述的通信程序??截悺?0497454_S7_PLCSIM_COM.zip”文件到一個單獨(dú)的目錄中,并雙擊打開?,F(xiàn)在項(xiàng)目文件已經(jīng)解壓。就可以使用STEP 7(博途)來打開和并運(yùn)行解壓后的項(xiàng)目。

    定貨號 注釋

    6ED1052-1MD00-0BA5 LOGO!12/24 RC*   8DI(2AI)入/4出繼電器,電源電壓24VDC,有模擬量輸入

    6ED1052-1CC00-0BA6 LOGO!24    8DI(2AI)入/4出晶體管,電源電壓24VDC

    6ED1052-1HB00-0BA6 LOGO!24RC    8入4出繼電器,電源電壓24VDC

    6ED1052-1FB00-0BA6 LOGO!230RC    8入4出繼電器,電源電壓220VAC

    6ED1052-2MD00-0BA6 LOGO!12/24 RCo   8DI(2AI)入/4出繼電器,電源電壓24VDC,有模擬量輸入

    6ED1052-2CC00-0BA6 LOGO!24o    8DI(2AI)入/4出晶體管,電源電壓24VDC

    6ED1052-2HB00-0BA6 LOGO!24RCo(AC)    8入4出繼電器,電源電壓24VDC

    6ED1052-2FB00-0BA6 LOGO!230RCo       8入4出繼電器,電源電壓220VAC

    6ED1055-1MB00-0BA1 LOGO!DM8 12/24RC

    6ED1055-1CB00-0BA0 LOGO!DM8 24

    6ED1055-1HB00-0BA0 LOGO!DM8 24R

    6ED1055-1FB00-0BA1 LOGO!DM8 230R

    6ED1055-1CB10-0BA0 LOGO!DM16 24

    6ED1055-1NB10-0BA0 LOGO!DM16 24R

    6ED1055-1FB10-0BA0 LOGO!DM16 230R

    6ED1055-1MA00-0BA0 LOGO!AM2

    6ED1055-1MD00-0BA0 LOGO!AM2 PT100

    6ED1055-1MM00-0BA0 LOGO!AM2 AQ

    6ED1056-5CA00-0BA0 程序模塊(棕色卡)

    6ED1057-1AA00-0BA0 LOGO PC電纜

    LOGO! 基本型         訂貨號

    LOGO! 12/24 RC (AC/DC)* 6ED1052-1MD00-0BA6

    LOGO! 24 *         6ED1 052 - 1CC00 - 0BA6

    LOGO! 24 RC (AC/DC) 6ED1 052 - 1HB00 - 0BA6

    LOGO! 230 RC (AC/DC) 6ED1 052 - 1FB00 - 0BA6

     

    M440系列:

    6SE6440-2UD32-2DB1    22 kw   AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD33-7EB1    37 kw   AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD24-0BA1    4.0 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD13-7AA1    0.37 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD15-5AA1    0.55 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD17-5AA1    0.75 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD21-1AA1    1.1 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD21-5AA1    1.5 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD22-2BA1    2.2 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD23-0BA1    3.0 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD25-5CA1    5.5 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD27-5CA1    7.5 kw  AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD31-1CA1    11.0 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD31-5DA1    15.0 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    6SE6440-2UD31-5DB1    15.0 kw AC380-480V 無內(nèi)置濾波器

    M430系列:

    6SE6430-2UD41-1FB0    110kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD41-3FB0    132kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD41-6GB0    160kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD27-5CA0    7.5kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD31-1CA0    11kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD31-5CA0    15kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD33-0DB0    30kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD33-7EB0    37kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD34-5EB0    45kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD35-5FB0    55kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD38-8FB0    90kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD42-0GB0    200kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD42-5GB0    250kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6430-2UD31-8DA0    18.5kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    M420系列:

    6SE6420-2UD13-7AA1    0.37kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD15-5AA1    0.55kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD17-5AA1    0.75kw 380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD21-1AA1    1.1kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD22-2BA1    2.2kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD23-0BA1    3kw    380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD24-0BA1    4kw    380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD25-5CA1    5.5kw  380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

    6SE6420-2UD31-1CA1    11kw   380-480V3AC無內(nèi)置濾波器

     

     

    6SE6420-2UC11-2AA1 功率:0.12 額定電流:0.9 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UC12-5AA1 功率:0.25 額定電流:1.7 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UC13-7AA1 功率:0.37 額定電流:2.3 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UC15-5AA1 功率:0.55 額定電流:3 現(xiàn)貨    變頻器 西門子

    6SE6420-2UC17-5AA1 功率:0.75 額定電流:3.9 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UC21-1BA1 功率:1.1 額定電流:7.4 現(xiàn)貨   變頻器 西門子

    6SE6420-2UC22-2BA1 功率:2.2 額定電流:10.4 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UC23-0CA1 功率:3 額定電流:13.6 現(xiàn)貨    變頻器 西門子

    6SE6420-2UD13-7AA1 功率:0.37 額定電流:1.2 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UD15-5AA1 功率:0.55 額定電流:1.6 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UD17-5AA1 功率:0.75 額定電流:2.1 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UD21-1AA1 功率:1.1 額定電流:3 現(xiàn)貨     變頻器 西門子

    6SE6420-2UD21-5AA1 功率:1.5 額定電流:4 現(xiàn)貨     變頻器 西門子

    6SE6420-2UD22-2BA1 功率:2.2 額定電流:5.9 現(xiàn)貨   變頻器 西門子

    6SE6420-2UD23-0BA1 功率:3 額定電流:7.7 現(xiàn)貨     變頻器 西門子

    6SE6420-2UD24-0BA1 功率:4 額定電流:10.2 現(xiàn)貨    變頻器 西門子

    6SE6420-2UD25-5CA1 功率:5.5 額定電流:13.2 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UD27-5CA1 功率:7.5 額定電流:18.4 現(xiàn)貨  變頻器 西門子

    6SE6420-2UD31-1CA1 功率:11 額定電流  26 現(xiàn)貨     變頻器 西門子

    西門子CP440-1通訊模塊



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