西門子PLC數字量DO模塊SM322

SIEMENS/西門子中國總代理 1984年：西門子為中國建設了條高壓直流輸電線在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統隨著計算機控制的發展因為心Plessey公司的持有人在訪德期間參觀了西門子在慕尼黑的總部！！正如創新工業知其道用奇妙！期望我此刻給您的報價，期望您對我的相信。讓我們為以后的合作，為以后長遠的合作共同努力!

SIEMENS湖南國雄智能科技有限公司（西門子一級代理商）

我公司只銷售西門子原裝產品，享受西門子免費一年保修（部分產品可換新）

隨著電力電子技術以及控制技術的發展，交流變頻調速在工業電機拖動領域得到了廣泛應用；可編程控制器PLC作為替代繼電器的新型控制裝置，簡單可靠，操作方便、通用靈活、體積小、使用壽命長且功能*、容易使用、可靠性高，常常被用于現場數據采集和設備的控制；在此，本次設計就是基于S7-200PLC的USS通信方式的速度閉環定位控制。

將現在應用較廣泛的PLC和變頻器綜合起來通過USS協議網絡控制實現速度閉環定位控制。PLC根據輸入端的控制信號及脈沖信號，經過程序運算后由通訊端口控制變頻器運行設定的行程；電機運行到減速值后開始減速；電機運行到設定值后停止運行并鎖定。因此，該系統必須具備以下三個主體部分：控制運算部分、執行和反饋部分。控制運算主要由PLC和變頻器來完成；執行元件為變頻器和電機；反饋部分主要為速度反饋。

S7-200 PLC通過USS協議網絡控制Micro-Master MM420變頻器，控制電動機的啟動、制動停和定位控制，并能夠通過PLC讀取變頻器參數、設置變頻器參數。

1.系統設計的總體思路

系統主要由三個部分構成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機。首先通過設置給定輸入給PLC,再通過PLC控制變頻器，再經由變頻器來控制電機，隨后將電機的轉速反饋給PLC,經比較后輸出給變頻器從而實現無靜差調速。構成閉環系統就要把速度信息反饋給輸入。速度的測量可以通過光電編碼器和PLC來實現。

速度采集：S7-200具有高速脈沖采集功能，采集頻率可以達到30KHz,共有6個高速計數器（HSC0~HSC5）工作模式有12種。在固定時間間隔內采集脈沖差值，通過計算既可以獲得電動機的當前轉速。

例如：設采樣周期為100ms即是每隔100ms采集脈沖一次，光電開關每轉發出8個脈沖，那么就可以得到速度為：

其中Δm為采樣周期內接受到的脈沖數。

轉速n的單位為r /min.

閉環控制就是將速度信號反饋給PLC,再通過與給定量比較，輸出給PID控制部分，從而調節速度使其能達到設定要求。具體如圖1所示。

2.系統硬件接線與變頻器的參數設置

西門子S7-200和MicroMaster變頻器之間采用通訊協議USS,用戶可通過程序調用的方式實現通信，編程的工作量小，是一種費用低使用方便的通訊方式。S7-200 CPU的通信端口的規格是RS 485,因此將S7-200的通信端口與驅動裝置的RS485端口連接，在RS485網絡上實現USS通信無疑是較方便經濟的。

系統硬件接線圖如圖2所示，將MM440的通信端子為P+（29）和N-（30）分別接至S7-200通信口的3號與8號針，以建立S7-200與MM420變頻器的USS通信硬件連接。其中，I0.1為脈沖輸入，I0.2為啟動開關。

總線連成后，除在上位機進行編程外，還要在變頻器上進行各參數設置，主要如表1:

3.軟件設計

應用S7-200PLC和變頻器通過USS協議網絡控制實現速度閉環定位控制。要求PLC根據輸入端的控制信號及脈沖信號，經過程序運算后由通訊端口控制變頻器運行設定的行程；電機運行到減速值后開始減速；電機運行到設定值后停止運行并鎖定。系統軟件程序流程圖設計如圖3所示。

USS協議對硬件設備要求低，減少了設備之間布線的數量。無需重新布線就可以改變控制功能。可通過串行接口設置來修改變頻器的參數。可連續對變頻器的特性進行監測和控制。利用S7-200 CPU組成USS通信的控制網絡具有較高的性價比。西門子S7-200和MicroMaster變頻器之間采用通訊協議USS,用戶可通過程序調用的方式實現通信，編程的工作量小，是一種費用低使用方便的通訊方式。本系統USS協議通信部分程序梯形圖如圖4所示。

4.結語

本項目運行效果：PLC根據輸入端的控制信號及脈沖信號，經過程序運算后由通訊端口控制變頻器運行設定的行程；電機運行到減速值后開始減速；電機運行到設定值后停止運行并鎖定，實現了速度的閉環定位自動控制。

實踐證明：西門子變頻器與PLC通過USS協議進行串行通訊，無須購置附件進行系統組態，直接對其組網監控，進行電機閉環調速，是一種低成本、高性能的好途徑，這種設計方法具有較大的推廣意義。