西门子模块6ES7515-2AM02-0AB0参数详细
HMI简单说就是人机界面， 是人（操作员）与过程（机器/设备）之间的接口。 在工艺过程日趋复杂、系统性能要求不断提高的情况下，如何获得现场操作的透明性，对操作员来说至关重要，而人机界面（HMI）恰恰提供了这种透明性。
1．ARBOR HMI产品介绍：
ARBOR 新推出的T1261/1261M 是一款采用Inbbb Atom™ N270 CPU的超薄无风扇触摸平板电脑，其主要特点如下：
· 板载 Inbbb Atom™ N270 1.6GHz x 86 CPU
· 12.1" 800 x 600 bbbA 彩色 TFT LCD 显示
· 无风扇系统设计
· 超薄和紧凑机构设计
· 前面板带 4 个可编程薄膜功能键 （T1261M）
· S.D.R.（内存备份用于数据恢复）
· 内置免费 OPC 驱动 （WinCE版本）
· 隔离串口 （RS-232/422/485）/CAN-BUS
· 前面板 NEMA4/IP65
2. ARBOR HMI在轮胎硫化机系统中承担以下任务：
· 过程显示在HMI设备上，HMI设备上的画面可根据过程变化动态更新。
· 操作员可以通过GUI （图形用户界面）来控制过程， 例如操作员可以预置控件的参考数值或者启动电机。
· 过程的临界状态会自动触发报警，例如当超出设定值时会在HMI界面弹出报警信息。
· HMI系统可以记录报警和过程值，该功能可以记录过程值序列，并检索以前的生产数据信息。
· HMI系统可以输出报警和过程值报表，例如可以在某一轮班结束时打印输出生产数据。
· HMI系统可以将过程和设备的参数存储在配方中，例如可以一次性将这些参数从HMI设备下载到下位机，以便改变产品规格时进行生产。
3. 系统实现原理及框图
· 系统原理
HMI作为上位机：现场数据通过传感器采集经PLC处理后送入HMI，HMI再对数据进行分析、存盘、综合处理、打印、报警、图形显示、人机对话，并可通过数据传送对PLC进行控制。
HMI与PLC的通信：HMI多以组态同PLC进行通信，两者间通过串口连接实现通信。
· 系统框图
ARBOR HMI已成功应用在某厂的轮胎硫化机系统上，从实际运行情况看，状态良好。ARBOR HMI还有诸如屏幕强光下可视、系统快速启动、断电系统智能恢复、I/O接口隔离以及可通过PC/104扩展等优点，使之应用更方便，功能更强大，是您在多种工业自动化应用中的设备。
2.4风光变频器的主要优势特点
风光jd-bp系列高压变频器与国内外同类产品比较，在产品功能设计、产品质量保障措施、系统安全设计和服务方面，具有以下优势和特点：
(1)输入、输出谐波含量低，输入功率因数高。无须滤波器和功率因数补偿，可直接驱动电机；
(2)系统控制电源采用220vac和高压主电源降压隔离后双路供电，系统运行更可靠、操作更简便。可在无高压电的情况下检测变频器的输出及各点波形，便于调试、检修及操作人员培训；
(3)冷却风机采用高压主电源降压后直接驱动，风机仅在上高压电且变频器开机后运行，避免了冷却风机启、停时对控制系统的影响；
(4)功率单元工作电源为外部开关电源，避免了高压瞬时掉电时对单元的控制电源的影响，更适应于国内电网条件，变频器工作电压范围为un+15～-20%，如6kv系列可稳定运行于6900v电压条件下；
(5)瞬时停电保护功能。当主电源失电后，变频器控制电机处于发电状态运行，为功率单元电容充电，并为其控制电源供电，直至主电源恢复，变频器回到原运行状态。瞬时停电时间典型值为3s(具体时间可以根据用户的系统而定)，超过3s变频器则保护，检查停电原因，以免变频器继续运行而引起事故；
(6)限流功能。避免启动或负载突然变化时，使变频器输出电流过大而导致保护动作；
(7)操作平台采用全中文win系统，运行稳定，且易学易用；
(8)结构紧凑；
(9)完善的上位机控制功能。可与dcs系统实现通讯或i/o方式硬连接；
(10)主要器件均采用世界厂商的成熟产品，产品从元器件至半成品及成品，均实现的严格测试。各系列产品出厂前均完成72h以上负载测试记录，确保产品的可靠性；
(11)在系统运行安全可靠性设计方面，我公司拥有独享专利技术,即一种使电解电容延长一倍使用寿命的装置；
(12)有较强的工程设计能力和沟通意识，能根据用户现场条件和控制要求量身定做，及时满足用户的不同需求；
(13)功率单元模块化设计，可以互换，维护简单；
(14)二次接线模块化设计，现场接线简单，安装周期短。
2.5一次回路
一次回路系统原理图如图1所示，由一次回路进线柜(旁路柜)、变压器柜、变频单元柜和操作控制柜组成。旁路柜在变频器维护过程中或变频器出现故障时，将电机投入到工频电网运行，保证生产不受影响。变频运行时，变频器为电机提供全面的保护。
图1手动旁路柜一次回路图
点击此处查看全部新闻图片
2.6手动旁路柜
系统旁路方案采用一拖一方案，保留原系统所有设备,将高压变频器串入高压电机回路。系统变频运行时，改变变频器频率的办法改变电机的转速。采用“星点漂移”技术，若变频器某单元故障，变频器自动将该单元短路，三相输出星点漂移，保证三相输出线电压平衡，高压变频器可降频运行；当变频器故障单元大于2时，高压变频器可自动切换到工频运行，保证系统工作的可靠性。
图1中k1、k2、k3为电磁锁，变频运行时，k1与k2闭合，k3断开，工频运行时k1与k2断开，k3闭合。二者有严格的机械和电气互锁关系，不能闭合，以防止工变频送电，造成事故。
旁路柜必须与上级高压断路器dl连锁，dl合闸时，不允许操作旁路隔离开关与变频输出隔离开关，以防止出现拉弧现象，确保操作人员和设备的安全。
合闸闭锁：将变频器“合闸允许”信号与旁路柜“工频投入”信号并联后，串联于高压开关合闸回路。在变频投入状态下，变频器故障或不就绪时，上级高压开关(断路器dl)合闸不允许；旁路投入状态时，合闸闭锁无效。
故障分闸：将变频器“高压分断”信号与旁路柜“变频投入”信号串联后，并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下，当变频器出现故障时，分断变频器高压输入；旁路投入状态下，变频器故障分闸无效。
保护：保持原有对电机的保护及其整定值不变。
2.7二次回路及控制
控制系统由控制器，plc和人机界面组成。控制器由三块光纤板，一块信号板，一块主控板和一块电源板组成。各部分之间的联系如图2的变频器控制系统结构图所示。
图2高压变频调速系统的结构图(以6单元的为例)
一、 赫优讯netTAP网关介绍
赫优讯（Hilscher）netTAP网关支持将串口协议（RS232/RS422/RS485）转换为现场总线协议或以太网协议，通过简单的配置软件即可实现两种不同协议之间的自动转换，协议转换包括：
1、 串口协议至Profibus从站的转换
2、 串口协议至DeviceNet从站的转换
3、 串口协议至CANopen从站的转换
4、 串口协议至以太网协议的转换
其中串口协议可以是ModbusRTU协议、SIEMENS 3964R协议、标准自定义ASCII协议；以太网协议可以是ModbusTCP协议、标准TCP/IP协议或者UDP协议。
二、 NT30-DPS-RSI2网关实现将SICK条码扫描器接入Profibus-DP网络
型号NT30-DPS-RSI2是将RS232串口协议转换为Profibus从站的网关，其中NT30代表netTAP30系列，DPS代表Profibus-DP Slave，RSI2代表RS232接口（其中的I代表端口隔离）。
在本案例中SICK智能型固定式一维条码扫描器CLV430-0010用于邮政分拣系统中EMS信件条形码的扫描读取，配备连接模块CDB420-001提供RS232通讯接口；在实际的控制系统上选用了西门子集成PROFIBUS-DP主站接口的CPU315-2DP处理器，考虑到布线、编程和系统扩展方便，设计选用网关将CLV430接入PROFIBUS-DP网络；
整个系统结构图如下：
三、 STEP7软件中的硬件组态
NT30-DPS-RSI2网关在Profibus-DP网络上作为从站运行，需要占用CPU315-2DP的输入输出映像区以用作数据交换；其中两个字节的输入和两个字节的输出是固定必须的，用于控制数据的接收和发送（即控制字）；其他输入输出映像区用于存放接收消息和待发消息，实际使用时可以根据协议帧的长度来选择合适的映像区大小；
所有的串口转现场总线netTAP网关都可以配置成两种工作模式：主站模式和从站模式。主站模式为接收总线方向来的数据帧，从站模式为接收串口总线方向来的数据帧。
在我们的案例中，当CLV430探测到EMS信件的条码信息后将自动发出数据帧，对于CPU315-2DP来说只需要不断地接收CLV430的条码信息即可，网关需要工作在从站模式下。
网关在从站模式下的基本原理是：
1、 数据接收：
当网关接收到来自RS232侧的数据帧后它将把接收到的完整的数据帧放入输入映像区，将输入映像区的控制字的个字节的接收通知位取反以通知CPU新的数据已经到达，控制字的第二个字节存放接收到的数据帧字节长度；当CPU处理完接收数据（譬如将输入区数据帧备份到DB数据块）后必须将输出映像区控制字的个字节中的接收确认位的位值等同于输入映像区控制字的个字节的接收通知位，以确认接收成功，通知网关准备下次数据的接收。对于STEP编程，在OB1中添加以下代码即可：
A 接收通知位
= 接收确认位
2、 数据发送
如果CPU315-2DP接收到数据后需要回发数据帧至串口对象，那么只需要将发送信息帧放入输出映像区，将发送数据帧的长度放入输出映像区控制字的第二个字节，取反输出映像区控制字的个字节中的发送通知位，当网关检测到输出映像区控制字中的发送通知位和输入映像区控制字中的发送确认位的位值不等时将自动把信息发送到串口对象，发送完后将自动把输入映像区控制字中的发送确认位的位值等同于输出映像区控制字的发送通知位，以通知CPU发送信息完成。关于网关工作原理的具体描述可以参考光盘中的相关文件。
本案例中关于STEP7硬件的组态：
打开STEP7中的Hardware，将网关随机光盘中的GSD文件夹下的HIL_08EA.GSD和Hil_0916.gsd文件添加到硬件库中，选择Profibus DP\Additional Field Devices\General\NT 30-DPS条目，将其拖拉到Profibus-DP网络线，设定其Profibus-DP地址为3，组态2个字节的输入（控制字）、32个字节的输入（接收消息区）、2个字节的输出（控制字）和32个字节的输出（发送消息区）；如下图所示：
说明：由于本案例CPU不需要发送数据帧至CLV430，可以将输出映像区的大小设置的更小，小可以只有1个字节，具体可在网关参数配置软件SYCON.net中选择。
四、 网关的参数配置
netTAP网关统一采用赫优讯SYCON.net软件组态参数，点击随机光盘中的SYConnet netTAP setup.exe进行安装。
注意：新的网关在使用前要通过SYCON.net下载固件，对于NT30-DPS-RSI2网关，光盘中存在三种固件：
1. ModbusRTU - ProfibusDP Salve；2. 3964R - ProfibusDP Salve；3. ASCII - ProfibusDP Salve
在本案例中我们选择ASCII - ProfibusDP Salve固件，固件文件为NTDPSASC.N34。
下载固件后进行参数配置，除了默认的参数外，以下参数需要更改：
1、 ASCII参数页：Parity=none；bbbegram timeout=50；
注意：报文超时参数是在End mode=only time control（默认模式，采用时间控制来判断接收数据帧的结束）时才有效。当然，如果串口协议具有明确唯一的结束字符那么可以采用end identifier模式。报文超时参数是网关为接收每个串口数据帧所保留的时间；举个例子，如果采用默认值1000ms，那么当网关花费30ms接收完串口数据帧后它还将等待970ms后才能接收下个串口数据帧，其间的所有串口数据帧网关将不予理会。
这个案例我们设置为50ms，由于扫描器每一帧数据长度固定为18个字节，在9600波特率下接收不会超过30ms。偏大些设置为50ms。
2、 MODULES参数页：输入输出映像区大小2/32/2/32；
注意：STEP7中的组态要和此参数一致！
保存好参数后下载到网关即可。当网关和CPU315-2DP建立起Profibus-DP通讯后即进入协议转换运行状态。
下图为SYCON.net配置界面：
五、 案例应用
在本案例中某EMS条形码和接收数据的对应如下：
EMS条形码： *EOCN*
接收数据（16进制）： 02 20 45 4F 38 32 34 35 30 38 32 31 39 43 4E 0D 0A 03
其中起始字符为02，20为空格字符，结束字符为0D 0A 03，中间为13字节的EMS条形码数据，共18个字节。不同应用中的字符格式和SICK扫描器通讯参数配置有关。
六、 结束语
当前现场总线和工业以太网网络在自动化工程中已经越来越普遍的存在，特别是Profibus、DeviceNet、CANopen、ModbusTCP等流行现场总线和工业以太网，其应用场合越来越多，赫优讯的netTAP系列网关在将传感器、仪表等具有串口协议的智能设备接入现场总线和工业以太网方面发挥着重要作用，为用户在网络通讯的系统集成带来了很多方便；赫优讯在欧洲享有盛誉的可编程PKV系列网关提供了现场总线主站至工业以太网的协议数据通讯转换功能，为不同协议间的大型网络通讯提供了更多的解决方案，在此我们对德国赫优讯自动化系统有限公司中国代表处的大力支持表示衷心的感谢