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西门子PLC模块6ES7212-1AE40-0XB0参数详细
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发布时间: 2023-05-05 13:09
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西门子PLC模块6ES7212-1AE40-0XB0参数详细

  基于 Labview 的实现 

    按照上述的系统结构及其控制规律,可以用 Labview 和 PLC 相结合来实现。以下就系统实现过程中的关键环节进行说明并绘出实现的图形语言。 

    3.1 Labview 技术简介 

    Labview 是基于 G 语言的图形仪开发平台,其可视性好,直观,编程简单易于控制。 

    ( 1 )流程图式的开发环境: Labview 程序由用户界面 + 图标代码组成。用户界面以工程技术人员所熟悉的仪器、仪表面板元素如按钮、表头、图表等作为基本组件,用户还可以定制控制对象,构建自己的面向具体领域的图库,图标代码,这样程序简洁直观且易于修改。 

    ( 2 )丰富的分析工具: Labview 提供大量的数据分析包,包括概率统计分析、滤波分析、 FFT 分析、频谱分析、波形修整、超限检测、波形操作等等。 

    ( 3 )开放的系统互连及广泛的硬件与通信支撑,具有 DDL 和 CIN 接口,可以与多种 DAQ 卡直接连接等。 Labview 完全采用图形仪的编程方式,它通过虚拟仪器( VI )来进行分层和模块化,其整个系统是一台虚拟仪器。 

    3.2 数据采集和分析设计流程 

    本系统基于 Labview 数据采集和设计分析的基本流程图如图( 2 )所示。



图( 2 )系统基本流程图 


    可以按照以下几个步骤完成测试数据的采集和分析: 

    ( 1 )信号采集和实时显示 

    ( 2 )采集数据保存 

    ( 3 )测试信号谱分析 

    3.3 数据采集和分析处理各个环节剖析 

    下面介绍上面 3 个步骤在 Labview 中的实现,前两个步骤的前面板如图 3 所示。



图 3 前面板显示


    •  信号采集和实时显示 

    这部分的程序后面板如图 4 所示 

    首先通过模拟输入 VI ,采用传统的 VI 模块,设定 Device Number ,通道号,采样频率等,供采样的数据实时显示在示波器中



图 4 采集和显示 后面板程序


    •  采集数据保存 

    这部分的程序后面板如图( 5 )所示。首先根据客户选择的存储路径,将其存为一个电子表的文件— file.xls 。这样可以用 Microsoft Excel 打开,并可以选择部分数据进行打印保存等。



图 5 采集数据 后面板程序


    •  测试信号谱分析 

    此系统具有多种测试信号,如输入电流,输出电流,输入电压,输出电压,输入输出功率等参数,可进行相应的测试信号的谱分析,对于这部分,根据不同的测试要求可现场实时编程

  显然,第二种方案对开发者更方便、快捷,因而本文选用第二种方案。OPC(OLE for Process Contro1)是基于bbbbbbs NT技术的0LE,COM/DCOM接口的扩展,其本质是OPC Client用一种开放的、标准化的通讯方式与OPC Server进行通讯。OPC规范定义的标准接口,使得不同厂家之间软硬件的集成易于实现。使用第三方硬件时,只要硬件开发商提供OPC Server,软件开发人员无需编写低层的驱动程序,通过用户软件的OPC Client即可与之进行数据交互。
1.3.2 LabVIEW与PLC数据通信的建立
    (1)OPC Server的配置
    SIEMENS公司为S7—300/S7—400提供的OPCServer接口集成在SIMATIC NET软件包内,在本系统中西门子S7系统提供OPC Server,LabVIEW作为OPC Client进行数据通信。
    (1)首先要进行OPC配置,在成功安装SIMATICNET和CP5611的驱动程序后,重新启动计算机,开始使用SIMATIC NET软件组态PC Station。
    (2)组态好后在Step7v5.3中OPC Server与CPU315—2 DP进行连接。
    (3)连接好之后要下载,特别注意访问点的(Access points)的设置,Options—PG/PCINTERFACE,下载到本地服务器要选本地访问点PC internal(1ocal)下载到CPU315—2 DP,访问点要改成CP5611。
    (4)属性中设定local(本地)IP地址,比如192.168.6.174,partner是CP5611,它的IP地址也要设定好,比如192.168.6.132。这样,配置完成后,如果PCStation中小图标变为彩色,表示OPC Server配置好了。
    (2)DataSocke与OPC的通信
    LabVIEW的图形化变成平台集成了当前测控领域中各种先进的软件开发技术,可采用多种方案对OPC服务器进行访问。由于LabVIEW软件平台支持DataSocket技术,DataSocket能实现实时数据共享,本文采用DataSocket技术实现对OPC服务器的访问。 DataSocket技术是基于Microsoft COM和ActiveX,源于TCP/IP协议并对其进行高度封装,面向测量和自动化应用,用于共享和发布实时数据,是一种易用的高性能数据交换编程接口。但它不必像TCP/IP编程那样把数据转换为非结构化的字节流,而是以自己特有的编码格式传输各种类型的数据,包括字符串、数字、布尔量以及波形等,还可以在现场数据和用户自定义属性之间建立联系,一起传送。尽管DataSocket与OPC的实现原理有所不同,但DataSocket与OPC在体系上比较相似,二者结构上都是客户机/服务器模式,都为跨网络传输数据定义了各自的传输协议,并以bbb的方式访问服务器数据项目。LabVIEW中可通过DataSocket VI功能子模板上DataSocket VIs支持OPC应用。在LabV IEW中与一个OPC Sever通过调用DataSocke—tOpen Connection.vi图标实现,并将对应于OPC—severbbb传给该Vi。OPC bbb的基本结构为:OPC://主机名//OPC服务器名/数据项目/刷新率。
l.4 监控系统界面
    在上位机中显示的1#主机5个参数的实时参数值,运用DataSocke和OPC可以进行实时稳定的通信显示。仪表盘中,绿色表示参数在安全的情况下运行;黄色表示参数正处于临界的状态,即将要达到超限的状态;而红色即表示参数已经超限。参数超限时,仪表下面的报警灯随即红亮,图3中的第三个仪表已经报警,显示的是1#主机转速超限。此时可以根据要求发送指令到PLC,或者通过PLC编程自动切换或停车。处理后PLC可将处理结果返回给LabVIEW显示并存储。表头下面的三个曲线利用LabVIEW强大的数据显示功能,通过设置显示数据历史长度设置当前一段时间内的实时数据曲线,如图3所示。


 结合数据库用户可以对日志、报警记录、控制处理结果以及各器件的历史运行状态进行查询。图4是主机的历史曲线显示分析界面,从历史曲线可以看出系统参数的历史趋势。经过分析可得出曲线整体走势平缓,各参数在大部分时间是在正常范围内的,其中有个别点与其他点不同,说明过去存在参数报警。

2 结 语
    该系统开发周期短、人机界面直观友好、控制可靠、维护方便。运用LabVIEW自带的DataSocket与OPC通信实时可靠,适用于SIEMENS几乎所有的通讯总线和通讯卡。如使用不同的通讯总线和不同类型的通讯卡,组态时选取相应的总线型号和通讯卡型号即可。采用OPC作为数据交换的接口,具有可拓展性,可以将其他的系统融合进来,构成综合监控系统。实践证明此系统在通沙汽渡五号上已经运行一年多,性能稳定,大大提高船舶机舱自动化水平


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