西门子PLCCPU412-1

SIMATIC S7-400，CPU 412-1 *处理器，带： 内存 288 KB， （144 KB 代码，144 KB 数据）， 接口 MPI/DP 12 MBIT/S

• SIMATIC S7-400

   

西门子S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色为：*的处理速度、强大的通讯性能和的CPU资源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自动化设备有限公司（西门子分销商）

颜家钊（销售工程师）185 7050 2115 （24小时）

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产品应用

SIMATIC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。

模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、高档性能控制领域中的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括：

功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。

当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不多的添加额外的模板。

本文试验设备简介

2．1 硬件设备

RF360T：6GT2800-4AC00，RF300 数据存储器（移动载体）
RF380R：6GT2801-3AA10，RF300读写器
ASM456：6GT2002-0ED00，通讯模块，独立的PROFIBUS DP从站，可连接2个通道
        的读写设备（SLG），用于将RFID系统集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。
ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0
PROFIBUS ECOFAST 混合直插头
        插针型：6GK1 905-0CA00，每包 5 件
        插座型：6GK1 905-0CB00，每包 5 件
PROFIBUS ECOFAST 终端电阻插头：6GK1 905-0DA10
RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米

PS307：6ES7 307-1KA01-0AA0，S7-300电源模块
CPU315-2PN/DP：6ES7 315-2EH13-0AB0，S7-300 *处理器
S7-300道轨
PROFIBUS DP电缆

2．2 软件

STEP 7 V5.4 SP5，用于组态、编程
MOBY 系统软件：6GT2 080-2AA10，GSD 文件，FC45，手册

3、FC45
FC45 是STEP 7为RFID识别系统所编写的功能块，SIMATIC S7-300/400 通过通信接口模块连接RFID读写器，通过FC45与RFID识别系统进行数据。
本文讲述了怎样使用S7-300，CPU315-2PN/DP 以及ASM 456与RF300的RF 380R连接，通过FC45 与RF300进行数据。

3．1 FC45 参数数据块（参数DB）

每一个读写设备，都需要预分配参数，并存储到参数数据块里（参数DB），该参数DB通过UDT 10（用户数据类型）生成。在UDT 10中，定义了输入参数、控制命令、过程信息、以及FC45 的内部变量等。

3．1．1 输入参数

字节0—16，ASM456*个通道的输入参数，这些参数需要用户预先定义，用于初始化设备的。反之，当参数发生变化，需要进行初始化操作。如图2
字节300—316，是ASM456第二个通道的输入参数。

图2：UDT10

输入参数包含ASM逻辑地址，通道号，命令DB号，命令DB的起始地址，以及MOBY的控制参数。

其中，参数，取值范围0、1、2：

，Presence check 关闭，MDS_present状态无指示，l关
闭，SLG 发射场只有在 Command_start 启动时才打开。该方式用于多
个SLG近距离安装的使用场合，通过控制Command_start的启动，有效
的避免相互间的干扰。

M，Presence check 打开，当MDS进场，MDS_present状态会置“1”，且
会通过MOBY设备（如ASM456）指示出来。MDS_关闭，SLG 发
射场总是处于打开状态，执行过程中MDS离场不出错。该方式为默认设
置方式。

，仅适用于ASM454。Presence check 打开，MDS_present状态有指
示，打开。ASM Firmware 的选项命令，用于同步MDS用
户程 序。
(1)、ASM命令没执行完MDS离场，会出错
(2)、MDS穿过读写窗口，但用户程序没执行操作，会出错

3．1．2 状态和控制

字节18—20，ASM456*个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。如图3

图3：UDT10

其中命令控制字（参数 DB 的 DBW18）对于编程、操作、和状态都非常重要。图4

图4：DB45.DBW18

字节318—320，ASM456第二个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。

3．1．3 错误及其他状态信息

字节21—26，ASM456*个通道的错误及其他状态信息。如图5

图5：UDT10

字节321—326，ASM456第二个通道的错误及其他状态信息。

3．1．4 内部变量

字节28—299，FC45内部变量，用于ASM456*个通道使用，编程时不需要关注。
字节328—599，FC45内部变量，用于ASM456第二个通道使用。

关于参数DB，请参考FC45手册第三章：21737722

3．2 MOBY 命令

在MOBY启动前需定义MOBY命令。MOBY命令如表6
UDT20是用以定义MOBY命令DB的数据结构。

表6：MOBY命令

注：
01/41，02/42，03/43是MOBY基本命令，适用于所有MOBY SLG 和 ASM，其他命令要视MOBY 和 ASM 而定。

４、组态编程

４.1 连接设备

本文实验设备如图6

图6：设备连接图

4．1．1 模块连结
将ASM456 ECOFAST 连结模块到基本模块，如图7

图7：ASM456 ECOFAST模块

ASM456基本模块：6GT2002-0ED00
ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0

4．1．2 设置PROFIBUS DP 地址
通过地址设定插头设置PROFIBUS DP 地址，如图8

图8：DP设置插头

PROFIBUS DP 地址设置插头：6ES7 194-1KB00-0XA0

4．1．3 连接ECOFAST 混合插头
连接PROFIBUS DP网线和电源，如图9

图9：ECOFAST 混合插头

插座：6GK1 905-0CA00，电源、DP线接入ASM456
插头：6GK1 905-0CA00，电源、DP线从ASM456接出到其他站
如果是DP末端站，ASM456需要使用终端电阻插头：6GK1 905-0DA10

4．1．4 连接RF360T 到ASM456

使用的RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米，连接RF380R 到ASM456。

4．2 STEP 7创建项目

4．2．1 创建项目
打开STEP7 创建新项目 ASM456-FC45，见图10

图10：创建项目

4．2．2 安装ASM456 GSD 文件

两种方式找到ASM456 GSD文件：

MOBY软件CD: datenprofi_gsd.

或

网上下载ASM456 GSD 文件：113562

4．2．3 组态ASM456

安装ASM456 GSD文件后，在STEP7硬件列表中出现该产品。如图11

图11：STEP7硬件列表

硬件组态，设置CPU315-2PN/DP MPI/DP 接口为DP 主站，ASM456 作为3号从站连接到主站。双击ASM456 ，选择User mode 为 FB45/FC45，MOBY mode 为MOBY U/D/RF300 normal addressing，通信传输速率115.2Kbaud。如图12

图12：STEP7硬件组态

ASM456 逻辑首地址256。如图13

图13：ASM456硬件地址

编译并下载到CPU315-2PN/DP，CPU 运行，通信建立。

4．2．4 打开FC45例子程序

解压MOBY 软件CD中的程序文件 ， datenFC45.ARJ。如图14

图14：例子程序

拷贝例子程序到项目中。

由UDT10生成的DB45是MOBY 参数DB，其中包含ASM456逻辑地址，通道号，命令DB号，以及命令DB的起始地址。如图15

图15：DB45

该程序是RF300单载体操作，因此，参数DB中参数MOBY_mode选择5，RESET_Long参数选择1（True）。如图16

图16：DB45

4．2．5 编程序
在OB100（S7-300启动初始化程序）中置位每一个通道的init_Run。如图17

图17：OB100程序

在OB1中周期性执行FC45，启动MOBY命令。如图18

图18：OB1程序

OB 122 评估出ASM 模块故障信号。如图19

图19：OB122程序

5、调试

5．1 MOBY启动

由于选择默认设置“1”，读写设备总在监测MDS是否进场。如果变量Ready=True，Error=false，一旦MDS进入读/写窗口，ASM456上PRE灯点亮，MOBY 状态字的MDS_Present 被置位，此时，通过Command_Start 即可启动MOBY命令。

如果Ready= false，则请检查是否在OB100中被初始化，或检查FC45是否在OB1中被周期性执行。

如果Error= True，则应检查错误原因。错误信息会被分别记录在error_MOBY，error_FC，或error_BUS。具体信息请参阅下文或FC45手册第五章。

5．2 MOBY命令

使用UDT 20可以生成命令DB块，本例命令DB块为DB47，通过修改命令DB块的命令参数和命令地址，可以实现对RF360T的读、写、初始化等操作。

西门子PLC工作原理：

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

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