西門子SIPART PS2系列智能閥門定位器與傳統(tǒng)定位器相比，具有安裝調(diào)試簡單、耗氣量少、診斷豐富等諸多優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著PROFIBUS PA總線通信的推廣和普及，閥門定位器也可以支持6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨PROFIBUS PA總線通信。閥門定位器的控制信號、閥位反饋和狀態(tài)反饋，可以在一條總線上傳輸，與普通4-20mA控制方式相比，不僅節(jié)省了布線，同時(shí)能夠獲取定位器的更多診斷信息。
本文以SIPART PS2 PA版本5.0為例，說明閥門定位器如何與控制系統(tǒng)進(jìn)行6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨通信。
1. 硬件及軟件配置
實(shí)驗(yàn)用到的主要設(shè)備和軟件如下：
CPU315-2DP: 6ES7315-2AG10-0AB0
DP/PA Link: 6ES7153-2BA02-0AB0
DP/PA Coupler：6ES7157 -0AC83-0XA0
SIPART PS2 PA閥門定位器: 6DR5510-OEG13-0AA1 版本5.0
軟件：SIMATIC STEP7 V5.5 SP2
圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
首先，請參照閥門定位器使用手冊及下列文檔，完成定位器初始化：
http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResultbx?searchText=F0137
然后，通過6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨菜單52設(shè)置閥門定位器PROFIBUS PA站地址，比如本試驗(yàn)中地址設(shè)置為8．
圖2 閥門定位器站地址設(shè)定
2. 硬件組態(tài)
閥門定位器5.0版本對應(yīng)的GSD文件為SI028079.GSD，如下圖所示：
圖3 GSD文件選擇
其它版本閥門定位器GSD文件的選擇請參考下列文檔：
http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessagebx?Id=6608
圖4 STEP7 硬件組態(tài)
圖5 閥門定位器輸入輸出配置
閥門定位器輸入輸出地址的含義如下表所示：
表1 閥門定位器輸入字節(jié)含義
表2 閥門定位器輸出字節(jié)含義
注：
1. 這里的輸入和輸出都是站在PLC的角度上來看的。
2. PROFIBUS PA儀表除了返回?cái)?shù)據(jù)外，每個(gè)數(shù)據(jù)還包含一個(gè)狀態(tài)字節(jié)。
3. 每個(gè)DP/PA Link允許244個(gè)字節(jié)輸入，244個(gè)字節(jié)輸出。
3. 調(diào)試與故障診斷
通過變量表給出定位器的設(shè)定值，如下圖所示50%，同時(shí)將狀態(tài)字節(jié)改為16#80
圖6 變量表監(jiān)控
調(diào)試過程中，如果上位機(jī)給定信號與閥門實(shí)際動作方向相反，可以修改參數(shù)6 （圖7）。
初始化結(jié)束后，將定位器切換到自動狀態(tài)時(shí)，如果出現(xiàn)圖8所示的報(bào)警，可能有兩種情況：
圖7 定位器正反作用設(shè)置 圖8 定位器報(bào)警顯示
第一種情況：通過6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨STEP7在線診斷，發(fā)現(xiàn)定位器與主站通信正常，只是定位器本身報(bào)錯(cuò)（如圖9所示），那么需要查看設(shè)定值的狀態(tài)字節(jié)，是否設(shè)置為16#80-8F中的任意字節(jié)；
圖9 STEP7在線診斷_通信正常
第二種情況：通過STEP7在線診斷，閥門定位器顯示掉站（如圖10所示），此時(shí)需要確認(rèn)閥門定位器中設(shè)置的地址與硬件組態(tài)地址是否一致，使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨的GSD文件是否正確。
圖10 STEP7在線診斷_閥門定位器掉站
附錄：CHECK BACK含義
持續(xù)保護(hù)，降低風(fēng)險(xiǎn)，提升設(shè)備可靠性
工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）環(huán)境對安全的特殊要求與一般的企業(yè) IT 系統(tǒng)有著很大不同。設(shè)計(jì)和實(shí)施有關(guān)工業(yè)環(huán)境的全面的網(wǎng)絡(luò)防御方案，需要在網(wǎng)絡(luò)信息安全和工業(yè)自動化方面擁有核心競爭力。結(jié)合豐富的全球資訊和成熟的安全解決方案，我們可以為客戶提供持續(xù)性的支持。長期保護(hù)客戶資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán)及其員工的安全性，從而專注于核心業(yè)務(wù)。
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安全事件的響應(yīng)和解決方法
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現(xiàn)場重新評估安全狀況、
人員培訓(xùn)和流程改進(jìn)
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持續(xù)監(jiān)測工業(yè)信息安全和系統(tǒng)狀態(tài)
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基于全球?qū)崟r(shí)資訊，主動通知潛在威脅
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安全系統(tǒng)更新，
以應(yīng)對不斷變化的挑戰(zhàn)
西門子工業(yè)信息安全服務(wù)的三大優(yōu)勢
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持續(xù)保護(hù)：作為合作伙伴，西門子可根據(jù)工業(yè)客戶需求提供涵蓋了評估、設(shè)計(jì)、實(shí)施和持續(xù)監(jiān)控在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)安全解決方案。即使是非西門子設(shè)備，該方案也適用。結(jié)合豐富的全球資訊和成熟的安全解決方案，我們可以為客戶提供持續(xù)性的支持。長期保護(hù)客戶資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán)及其員工的安全性，從而專注于核心業(yè)務(wù)。
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主動防御：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)防御中心提供的全球?qū)崟r(shí)資訊，西門子可對客戶的工廠的安全和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控和分析。主動通知潛在威脅，降低生產(chǎn)損失和設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)、公司聲譽(yù)和企業(yè)形象。
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“一站式”專業(yè)服務(wù)：西門子豐富的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)驗(yàn)，以及全球自動化技術(shù)和工業(yè)控制系統(tǒng)技術(shù)，助力 客戶專心于核心業(yè)務(wù)，可以清楚預(yù)測工業(yè)環(huán)境保護(hù)的成本費(fèi)用。
分階段長期的保護(hù) ICS工業(yè)控制系統(tǒng)
ICS 工業(yè)控制系統(tǒng)的壽命可以長達(dá)20年。西門子托管式安全服務(wù)采用“三步法”保障工業(yè)信息安全，不但適用于升級過后的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，也適用于新安裝的ICS工業(yè)控制系統(tǒng)。通過實(shí)施西門子推薦的安全措施后，西門子將提供持續(xù)服務(wù)，保護(hù)客戶的 ICS 環(huán)境，涵蓋整個(gè)使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨壽命周期，使客戶能持續(xù)關(guān)注其核心業(yè)務(wù)。
軟件設(shè)計(jì)上主要分為以下三部分：
第一，頻率計(jì)算：根據(jù)客戶的要包裝要求，將數(shù)據(jù)通過 SMART LINE 輸入到 PLC，通過復(fù)雜的
數(shù)學(xué)運(yùn)算，計(jì)算出每個(gè)工位下電機(jī)的運(yùn)行頻率。
第二，脈沖輸出：通過向?qū)?，配置三個(gè)軸，調(diào)用向?qū)渲煤螽a(chǎn)生的子程序，來實(shí)現(xiàn)對三個(gè)電機(jī)的
控制。
第三，自由口通訊：S7-200 SMART 的 485 串口，設(shè)為自由口通訊，與宇電的溫控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)
交換。
6. 應(yīng)用體會
S7-200 SMART 較 S7-200 來說多了一路脈沖輸出。當(dāng)機(jī)器需要三軸時(shí)，S7-200 只能通過
兩個(gè) PLC 的通訊來實(shí)現(xiàn)。由于通訊的延時(shí)，所以很容易造成追蹤效果不理想。而 S7-200 SMART
有效的解決了這個(gè)問題。尤其是 S7-200 SMART 程序的下載和與觸摸屏的通訊都是通過網(wǎng)口通
訊，大大的加快了通訊與下載程序的速度。
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理和仿真管理
一個(gè)適用于機(jī)械、電子、軟件和仿真工具與數(shù)據(jù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理環(huán)境
如果您和大部分制造商一樣，您的設(shè)計(jì)工程師將在不同的地點(diǎn)使用多個(gè)供應(yīng)商提供的各種機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (MCAD)、電子 CAD (ECAD)、軟件開發(fā)和仿真工具開展工作。 即使您使用的是 MCAD 系統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM) 軟件，了解設(shè)計(jì)用于不同工具的產(chǎn)品零件和組件如何一起工作也是一大挑戰(zhàn)。 在集成的機(jī)械、電子和軟件組件之間實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的交互，打造完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)將成為更大的挑戰(zhàn)。
Teamcenter 將 PDM 提升到了一個(gè)全新的水平。 Teamcenter 通過與您的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)每天使用的 MCAD、ECAD、軟件開發(fā)、仿真工具以及流程集成，來提供跨領(lǐng)域的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。 您可以通過一個(gè)安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真數(shù)據(jù)來源，在遍布各地的設(shè)計(jì)中心內(nèi)管理、查找、共享并重用多領(lǐng)域數(shù)據(jù)。 您可以根據(jù)所有可能的產(chǎn)品配置了解各要求與各子系統(tǒng)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域之間的復(fù)雜關(guān)系和依賴性，即使發(fā)生了更改也無妨。 您還可以使用多家供應(yīng)商生產(chǎn)的零件來進(jìn)行裝配（這會涉及復(fù)雜的子系統(tǒng)交互），然后準(zhǔn)備并驗(yàn)證設(shè)計(jì)及物料清單是否做好了加工、裝配和測試的準(zhǔn)備。
通過將您當(dāng)前的多領(lǐng)域設(shè)計(jì)工具與 Teamcenter 集成，您可以通過其他方式將相互脫節(jié)的工具和流程轉(zhuǎn)變成一個(gè)跨領(lǐng)域設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理環(huán)境，從而使您能夠降低成本、改進(jìn)質(zhì)量并提高設(shè)計(jì)效率。
Teamcenter 通過多 CAD 支持提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在大量供選 MCAD 系統(tǒng)（包括 Siemens PLM Software 提供的 NX 和 Solid Edge 以及 AutoCAD®、CATIA®、Inventor®、Pro/ENGINEER® 和 SolidWorks®）中創(chuàng)建、管理、可視化、驗(yàn)證和重用本地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 使用 JT 3D 可視化標(biāo)準(zhǔn)，您可以使用不同 MCAD 工具中的零件和組件來創(chuàng)建集成的多 CAD 設(shè)計(jì)。 您可以與他人協(xié)同設(shè)計(jì)，即使您無法訪問用于編創(chuàng)設(shè)計(jì)的 MCAD 工具也無妨。
了解更多信息：
Teamcenter 支持與所有主要的 ECAD 系統(tǒng)集成。 針對印刷電路板 (PCB) 和線纜發(fā)布管理推出的豐富設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能使您能夠迅速找到正確的數(shù)據(jù)。 企業(yè)級 ECAD 零件庫管理可通過消除不一致和不準(zhǔn)確的 ECAD 零件數(shù)據(jù)來降低成本。 ECAD 查看器、ECAD-MCAD 交換支持和裝配/測試分析工具可促進(jìn)各領(lǐng)域和企業(yè)職能部門內(nèi)/之間的密切協(xié)同。
了解更多信息：
Teamcenter 通過將軟件工程數(shù)據(jù)和流程與產(chǎn)品生命周期管理 (PLM) 集成來提供軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。 Teamcenter 利用多領(lǐng)域生命周期集成框架來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序生命周期管理 (ALM) 工具、數(shù)據(jù)和流程的無縫集成。 借助此 ALM-PLM 集成，您可以在整體產(chǎn)品視圖中管理您的軟件設(shè)計(jì)，并將軟件設(shè)計(jì)流程作為整個(gè)產(chǎn)品生命周期的組成部分來管理。
了解更多信息：
Teamcenter 可以通過針對各種多領(lǐng)域和多物理場問題仿真產(chǎn)品來幫助您驗(yàn)證性能目標(biāo)。 使用專門設(shè)計(jì)用于管理模型、仿真數(shù)據(jù)和仿真過程的 Teamcenter 功能，您可以從 MCAD 或 ECAD 結(jié)構(gòu)快速派生并生成計(jì)算機(jī)輔助工程 (CAE) 結(jié)構(gòu)。 對于復(fù)雜產(chǎn)品，您可以使用數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)不同的仿真工具來驗(yàn)證是否實(shí)現(xiàn)了性能目標(biāo)以及是否滿足驗(yàn)證合同的要求。 Teamcenter 提供與這些工具的無代碼集成框架，從而可以將 Teamcenter 中的數(shù)據(jù)傳送到這些工具。 然后可以獲取結(jié)果并將其連同所有正確的設(shè)計(jì)和需求數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)一起存儲在 Teamcenter 中。
了解更多信息：
如果中小型企業(yè)需要使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨PDM，且主要關(guān)注如何控制多 CAD 和 ECAD 數(shù)據(jù)及過程，則可以考慮采用 Teamcenter Rapid Start 部署選項(xiàng)。 通過基于 PDM 最佳實(shí)踐的預(yù)配置組、角色和過程，您可以快速、經(jīng)濟(jì)有效地啟動并運(yùn)行 Teamcenter。
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