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福建西门子PLC代理商
2023-02-16 13:17  浏览:57
福建西门子PLC代理商

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组态软件在国内是一个约定俗成的概念,并没有明确的定义,它可以理解为"组态式监控软件"。"组态(Configure)"的含义是"配置"、"设定"、"设置"等意思,是指用户通过类似"搭积木"的简单方式来完成自己所需要的软件功能,而不需要编写计算机程序,也就是所谓的"组态"。
它有时候也称为"二次开发",组态软件就称为"二次开发平台"。"监控(Supervisory Control)",即"监视和控制",是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。

c) 静电可以通过触摸接地的金属片消除。
d) 在变频器工作时千万不要断开风机电源,这将引起变频器过热或单元损坏。
e) 不要将易燃材料存放在变频器柜里面、上面或附近,包括设备图纸和用户手册。


1. USS通信介绍

1.1. USS协议特点
USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS 协议的基本特点如下:

• 支持多点通信(因而可以应用在 RS 485 等网络上)
• 采用单主站的“主-从"访问机制
• 每个网络上多可以有 32 个节点(多 31 个从站)
• 简单可靠的报文格式,使数据传输灵活高效
• 容易实现,成本较低

USS 的工作机制是,通信总是由主站发起,USS 主站不断循环轮询各个从站,从站根据收到的指令,决定是否以及如何响应。从站永远不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答:
-- 接收到的主站报文没有错误,并且
-- 本从站在接收到主站报文中被寻址
上述条件不满足,或者主站发出的是广播报文,从站不会做任何响应。对于主站来说,从站必须在接收到主站报文之后的一定时间内发回响应。否则主站将视为出错。
USS 的字符传输格式符合 UART 规范,即使用串行异步传输方式。USS 在串行数据总线上的字符传输帧为 11 位长度,如表1所示:


表1:USS字符帧

USS 协议的报文简洁可靠,高效灵活。报文由一连串的字符组成,协议中定义了它们的特
定功能,表2所示:


表2:USS报文结构

每小格代表一个字符(字节)。其中:
STX: 起始字符,总是 02 h
LGE: 报文长度
ADR:从站地址及报文类型
BCC: BCC 校验符


净数据区由 PKW 区和 PZD 区组成,如表3所示:


表3:USS净数据区

PKW: 此区域用于读写参数值、参数定义或参数描述文本,并可修改和报告参数的改变 。其中:

PKE: 参数 ID。包括代表主站指令和从站响应的信息,以及参数号等

IND: 参数索引,主要用于与 PKE 配合定位参数

PWEm:参数值数据

PZD: 此区域用于在主站和从站之间传递控制和过程数据。控制参数按设定好的固定格式在主、从站之间对应往返。如:

PZD1:主站发给从站的控制字/从站返回主站的状态字

PZD2: 主站发给从站的给定/从站返回主站的实际反馈

根据传输的数据类型和驱动装置的不同,PKW 和 PZD 区的数据长度都不是固定的,它们可以灵活改变以适应具体的需要。但是,在用于与控制器通信的自动控制任务时,网络上的所有节点都要按相同的设定工作,并且在整个工作过程中不能随意改变。
注意:
对于不同的驱动装置和工作模式,PKW 和 PZD 的长度可以按一定规律定义。 一旦确定就不能在运行中随意改变 ;
PKW 可以访问所有对 USS 通信开放的参数;而 PZD 仅能访问特定的控制和过程数据;
PKW 在许多驱动装置中是作为后台任务处理,因此 PZD 的实时性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信简介

CM 1241 RS485 模块通过 RS485 端口与MM440进行通信。 可使用 USS 库控制MM440和读/写MM440参数。该库提供 1 个 FB 和 3 个 FC 来支持 USS 协议。 每个 CM1241 RS485 通信模块多支持 16 个MM440。连接到一个 CM 1241 RS485 的所有MM440(多 16 个)是同一 USS 网络的一部分。连接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 网络的一部分。 因为 S7-1200多支持三个 CM 1241 RS485 设备,所以用户多可建立三个 USS 网络,每个网络多 16 个MM440,总共支持 48 个 USS MM440。各 USS 网络使用各自一的数据块进行管理(使用三个 CM 1241 RS485 设备建立三个 USS网络需要三个数据块)。 同一USS 网络相关的所有指令必须共享该数据块。 这包括用于控制网络上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令

1.   项目基本信息
Basic Project Information
       制药机械、SMART plc ST20、V20变频器、V90伺服电机和驱动、SMARTLINE触摸屏。
2. 问题描述
Problem Description
       故障现象:新设备安装完成后上电运行, PLC运行正常,用户正常试机操作,大约一分钟后变频器报F72通信故障,监控PLC程序后发现USS通信块故障代码1--驱动器无响应。重新下载程序和复位驱动器故障均无效。客户工程师更换新的PLC后又能正常运行,但是一分钟左右之后再次出现同样问题,连续更换三台ST20 现象都一致。
       系统构成:


3.  问题分析
Problem Analysis
       1)  V20 变频器F72通讯故障后,更换新的PLC后又能正常工作,变频器能正常运行,表明变频器
没有损坏。
       2)  由于该典型配置同类型制药机械已经使用了好几百套,并且都在终用户那边正常运行,因此编程错误的可能性也是很小的。
       3)  外围线路存在问题的可能性非常大如接线错误,接地问题,干扰等。


4. 问题处理步骤
Problem Solving Steps
       1)  这个柜体个重要的问题是底板,通过颜色就能很直观的看出来,它不是铁板,经过
询问后确认这是一块绝缘板。就是说装在这块底板上的设备都是无法通过外壳地线接通的,经过实际观察发现所有变频器均将外壳接地。PLC通过台达电源供电,供电系统均未接地,包括220V端和24V端,见下图:
       2)  当接地受到破坏时,会导致设备外壳无法通过地线导向大地,电压积累在设备外壳或者
内部,严重者会损坏设备本身。用万用表测量PLC与变频器间有64VAC的电势差,对其它设备测量,电势差小于2V。64V AC电压已经很高了,高到足以损坏设备本身,将PLC和24V电源都接地之后,该压差消失,且再拆去接地线后也无法测量到压差,说明已通过接地线导向大地。
       3)  检查USS通讯电缆后发现,变频器V20侧只接了P和N两个端子,根据手册要求,必须将V20的 5号端子 0V与PLC M端连接(等电位连接线),避免共模压差损坏通讯口,而该线在当前设备上是没有的,正确的连接方法如下图:


                                                                           等电位连接线       
       4)  根据以上现象,怀疑PLC通讯口已经损坏,查看带RS485通讯口电路板,发现RS485通讯口背面的电阻已经烧黑,确认PLC通信口损坏。拆开另外几个损坏的PLC发现也是同样的现象。


                                                                        损坏的RS485接口电阻
5. 处理结果
Final Result
       问题已经找到,原因是没有接地和没有连接等电位连接线。对于问题产生的原因是由于某种因素导致PLC与变频器之间存在一个64V AC的压差,(限于万用表测量交流电压的原理,此点的高频和瞬时强电压无法测量,而此类EMC问题对于电气设备都属于严重威胁)由于没有共地,导致该电压无法通过地线导向大地,更因为没有等电位线,导致只能通过通讯线流动,造成了 PLC通讯口烧毁。
       用户认可西门子提出的解释和说明,并且表示会在以后的使用过程中增加等电位线 和解决接地问题。目前该设备已正常运行。
       电阻都烧黑了,我不是功率器件啊,我没有你想的那么坚强, S7-200 SMART 喃喃地说


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