應用領域 | 化工 | 產地 | 德國 |
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品牌 | 西門子 |
IEC61850是新一代的變電站自動化系統的標準,它規范了數據的命名、數據定義、設備行為、設備的自描述特征和通用配置語言。同傳統的IEC60870-5-103標準相比,它不僅僅是一個單純的通信規約,而是數字化變電站自動化系統的標準,它指導了變電站自動化的設計、開發、工程、維護等各個領域。該標準通過對變電站自動化系統中的對象統一建模,采用面向對象技術和獨立于網絡結構的抽象通信
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更新時間:2022-06-22 22:01:49瀏覽次數:597
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西門子變頻器授權代理商--PLC正在上載/下載,處于致命錯誤狀態或缺失硬件而無法處理此命令
監控時跳出,請問如何解決
由于PLC正在上載/下載,處于致命錯誤狀態或缺失硬件而無法處理此命令。如果在版本為Rel 的CPU上使用一個32K的存儲卡,請確保數據保持設置區域、強制值、數據庫和用戶程序大小都處于版本為Rel 1的CPU所支持范圍之內"。
答:1、問題出在 你這是新版本的CPU和老版本的卡,不兼容。 新版本的CPU只能從老卡中讀,不能寫,所以你會看到那條報錯。 64K或256K的卡才能和新版本的CPU兼容。
2、在此介紹一下有關存儲卡的特性:
有關存儲卡:
32K存儲卡:僅用于儲存和傳遞程序、數據塊和強制值 。
64K/256K存儲卡:可用于新版CPU(23版)保存程序、數據塊和強制值、配方、數據記錄和其他文件(如項目文件、圖片等) 存儲卡的內容一旦寫入不會丟失。
64K/256K新存儲卡只能用于新版CPU(23版);32K存儲卡只可以用于向新版(23版)CPU傳遞程序,不支持64K/256K存儲卡的新功能;新版CPU不能向32K存儲卡中寫入任何數據。
CPU進入上電狀態時,若存儲卡是空白的或者存儲的是不同類型CPU的程序,會導致錯誤。高型號的CPU可以讀出用低型號CPU寫入的存儲卡,反之則不行。
3、一個典型的問題:
、使用 23 版本的新存儲卡向 S7-200 CN 中復制程序為何會發生 SF(系統故障)錯誤
23 版的存儲卡與 S7-200 CN CPU *兼容,既可以用在 23 版以上的 SIMATIC S7-200 上,也可以用在 S7-200 CN 上。
為了限制中國以外的用戶使用 S7-200 CN CPU,通過存儲卡從 SIMATIC CPU 到 CN CPU 的程序轉移被限制,即它們之間不能通過存儲卡傳送程序。
要通過存儲卡向 CN CPU 傳送程序,存儲卡必須在 CN CPU 上編程。
要清除 SF 錯誤,可以使用菜單命令“PLC > 存儲卡擦除",然后執行“PLC > 上電復位
SINUMERIK 808D分為兩個版本,銑床版和車床版,本文以車床版為例,講解配合數控系統的外圍電氣控制線路的設計。
1 數控系統的供電
SINUMERIK 808D使用直流24V電源,通過接口X1與直流24V電源連接。系統所使用的電源建議與PLC輸入輸出的24V電源獨立。直流電源的容量和質量是系統穩定運行的關鍵。進行24V直流電源容量計算時,至少需要注意以下4個方面的內容。
(1)數控系統瞬時啟動消耗的電流為5A,正常運行消耗的電流為1.5A。
(2) 驅動器SINAMICS V60消耗的24V電流,若不帶抱閘電機時,為0.8A/軸,帶抱閘電機時為1.2A/軸。
(3)PLC輸入輸出點的最大負載能力為0.25A/輸入點。
(4)機床上使用的其他電氣設備(如電磁閥、風扇、指示燈等),根據銘牌標識計算[1]。
另外再考慮工廠內部的設計規范,考慮相關冗余量。
2 伺服控制系統電氣控制線路設計
數控機床進給伺服控制系統完成進給軸速度和位移的控制,直接決定所加工零件的精度和質量。對于經濟型數控車床,進給軸一般為半閉環控制,西門子推薦SINAMICS V60伺服驅動器與808D數控系統配套使用,當然也可以使用其他廠家的驅動器。
SINUMERIK 808D數控系統通過脈沖驅動接口X51、X53接口輸入輸出進給軸控制信號,本文以X軸接口X51為例簡述與伺服驅動器的連接。如圖1所示為808D與V60連接示意圖。V60的X5接口接收來自于808D的軸控制信號,包括脈沖(PULS)、方向(DIR)和使能(ENA)信號。V60的X6接口,其中RST引腳接收來自于數控系統的報警清除信號,ALM引腳輸出驅動報警信號至數控系統,RDY引腳輸出“驅動就緒"信號至數控系統,Z-M引腳輸出零脈沖信號至數控系統,數控系統需要利用此信號完成回零操作[2]。另外,+24V引腳接收來自于數控系統的直流電源,M24引腳同理,注意:由于V60的+24V電源來自于數控系統的脈沖驅動接口,此接口由數控系統的數字量輸出接口X200供電,所以即使X200的數字輸出量用戶不使用,但X200接口的+24V、M信號也必須連接。
這里需要強調的是,808D數控系統與之前的802C連接不同,808D根本沒有位置反饋輸入的接口,所以電流環、速度環、位置環三環的PID調節全部交由伺服驅動完成,數控系統只是負責發出指令而已。
3 主軸控制系統電氣控制線路設計
數控車床的主軸帶動工件高速旋轉,通過與刀具的相對運動完成零件的切削。對于經濟型數控車床而言,主軸只需要能夠實現無級調速即可,這可以通過普通變頻器實現。根據轉向的不同控制方式可以分為單極性主軸和雙極性主軸兩類。
3.1 單極性主軸
單極性主軸連接示意圖如圖2所示,X54為808D主軸控制信號輸出接口,AO和AGND引腳輸出0~10V模擬量電壓信號控制主軸的轉速,使能信號一般不用。轉向由快速輸入輸出接口X21的CW和CCW信號輸出??焖佥斎胼敵鍪怯蒒C直接控制的數字量輸入輸出接口,用于需要NC快速響應的場合。
作為車床,車削螺紋是必須的功能,所以數控系統的X60接口接收來自與主軸編碼器的信號。
3.2 雙極性主軸
與單極性主軸不同,雙極性主軸轉向、轉速控制信號都由X54輸出,所以AO和AGND引腳輸出±10V的模擬量電壓指令,指令電壓的正負即代表了旋轉的方向,此時主軸使能信號應該連接上,如圖3所示。
應該強調的是,無論是單極性主軸抑或雙極性主軸,808D的X60接口都連接了主軸編碼器,但此處的編碼器與進給軸的編碼器有本質的區別。對于經濟型數控車床而言,主軸的編碼器并不是為了構成主軸轉速的半閉環控制而是車削螺紋的需要,事實上數控車床的主軸轉速就是一個開環控制,鑒于主軸轉速對于被加工的零件質量的影響程度,也沒必要完成轉速的閉環調節。
4 其他輔助功能的電氣控制線路設計
關于冷卻、刀架等相關輔助功能,都是標準連接,此處不再贅述,需要注意的是:西門子數控系統在出廠時都配置有相應的樣例PLC程序,相應的PLC輸入輸出點已經定義完成,設計控制線路時需要據此連接,才能保證軟硬件的配合。
東莞西門子代理商
西門子變頻器授權代理商:
在*個實例中,SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創新性系統解決方案,特別是用于汽車工業,一般機械工程,特別是特殊機械制造和機器的連續生產 (OEM),以及塑料加工、包裝行業、食品和飲料工業和加工工程
作為一種多用的自動化系統,S7-300 是那些需要靈活的設計以實現集中和本地組態的應用的理想解決方案。
對于由于環境條件限制需要特殊的堅固性的應用,我們可以提供SIPLUS 設備。
IEC61850是新一代的變電站自動化系統的標準,它規范了數據的命名、數據定義、設備行為、設備的自描述特征和通用配置語言。同傳統的IEC60870-5-103標準相比,它不僅僅是一個單純的通信規約,而是數字化變電站自動化系統的標準,它指導了變電站自動化的設計、開發、工程、維護等各個領域。該標準通過對變電站自動化系統中的對象統一建模,采用面向對象技術和獨立于網絡結構的抽象通信服務接口,增強了設備之間的互操作性,可以在不同廠家的設備之間實現無縫連接。智能化一次設備和數字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標準。IEC61850是至今為止zui為完善的變電站自動化標準,它不僅規范保護測控裝置的模型和通信接口,而且還定義了數字式CT、PT、智能式開關等一次設備的模型和通信接口。采用IEC61850標準可以大大提高變電站自動化技術水平、提高變電站自動化安全穩定運行水平,節約開發驗收維護的人力物力,實現*的互操作,如圖1所示。
IEC61850與傳統的SCADA協議不同的是,它不僅是一個簡單的協議,更涉及到通信網絡性能要求、對象建模、系統和項目管理等多方面的規范要求。IEC61850采用面向對象的建模方法和抽象、分層映射的技術,通過規范系統和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標的實現,并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統內部網絡通信,也適用于配電自動化、電能計量系統、發電廠自動化系統、風力發電以及其它工業領域。
1.2 制造報文規范MMS
制造報文規范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網絡上實時處理和監控系統信息交換的標準,由標準化組織和電工委員會工業自動化技術委員會TC184工業組負責制定和發展,它適合于在不同的設備、應用、發展商和領域內提供通用信息服務,例如:MMS提供的讀(Read)服務允許網絡上的設備、應用或計算機從另外一個設備、應用或計算機內讀取所需的變量,而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠方終端設備或智能電子設備內。MMS已經廣泛應用在制造、石油化工、電力工業和太空探索等領域。
MMS由以下各部分組成:
上列各部分中,*部分服務規范和第二部分協議規范是其核心,服務規范包含的定義
有:①虛擬制造設備(Virtual Manufacturing Device,VMD);②網絡上節點間的信息交換;③與VMD有關的屬性和參數。協議規范定義的是通信規則,包括:①信息格式;②通過網絡的信息順序;③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互,而3)-6)則是針對不同的應用領域的伴同標準。
MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網絡的一系列任務,已經成為許多工業領域的控制設備的通信協議,例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領域中的遠方終端設備(RTU)、能源管理系統(EMS)、重合器、開關等IED設備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯,在軟件支持上,更多的API、圖形界面、網關、字處理、電子表格、關系型數據庫都支持MMS,從通信連接上看,MMS在以太網、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實現,如圖2所示:
1.3 IEC61850標準的體系結構
變電站自動化系統由各種IED 組成,主要完成變電站內設備的控制、監視和保護功能,并實現系統配置、通信管理和軟件管理等系統維護功能。IEC 61850 標準將變電站自動化系統在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層),并將具體應用功能分解為許多常駐在不同IED 內、彼此間相互通信的單元,稱為邏輯節點(logical node,LN),然后以LN 為對象建立變電站內IED 的統一的數據和服務模型,旨在解決不同廠商提供的IED間的數據交換、信息共享等問題。
遵循IEC 61850 標準的變電站自動化系統主要包括:①主站自動化系統軟件(人機界面、數據庫及系統管理等);②間隔層裝置(保護、測控單元等);③過程層設備,包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer,ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開關、合并單元等;④工程化工具(如配置工具等),用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(*性測試)的規范要求,如圖3所示:
1.4數據模型
在了解數據模型之前,首先需要了解一些關于IEC61850 的重要概念
智能電子設備(IED):實際的物理設備,如開關、斷路器,綜保等。
功能:變電站自動化系統執行的任務,如:母線保護、聯鎖、報警管理等。
邏輯設備(LD):一種虛擬設備,聚合邏輯節點和數據,物理設備可以包含一個或多個LD。
邏輯節點(LN):用來描述系統功能的基本單位,是數據對象的容器,可以任意分配到
IED,每個邏輯節點和內部的數據都有具體的語義,并通過他們的服務與外部進行交互。
在IEC61850 中,一個IED 設備的外部性能通過Server 服務器類來表征,Server 服務器可以包含一個或多個邏輯設備,一個邏輯設備可以包含多個邏輯節點,在IEC61850 中一些邏輯節點是電力系統實設備的映射。一個IED 設備要實現特定功能必然需要這些邏輯節點來zui終實現操作、控制的功能??梢院唵卫斫膺壿嬙O備是IED 設備實現具體一個功能的抽象容器,在這個容器中包含了實現功能所需的相應的邏輯節點。
下圖4描述了從一個實際的項目中如何對實際的物理設備建模的完整過程:
就針對一個具體的IED設備模型而言,下圖5描述了該物理設備中所包含的內容及其交互關系:
下圖6為一個實際的IED物理設備所包含的相關內容,該圖描述了該LED設備中其中一個邏輯設備"Tampa_Control"的邏輯節點"Q0XCBR1"斷路器的"位置Pos"數據的相關狀態 “stVal和ctlVal"。
驅動器參數的讀取及寫入
1.擴展PROFIDRIVE功能(DPV1)
非周期性數據傳送模式允許:
? 交換大量的用戶數據
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現非周期性數據交換。傳輸數據塊的內容應遵照 PROFIdrive參數通道(DPV1)數據集DS47(非周期參數通道結構)。
2. 參數請求及參數應答的結構
參數請求包括三部分:請求標題、參數地址及參數值。
表1.參數請求格式
表2.參數應答格式
表3.參數請求及應答描述
表4.在DPV1參數應答中的錯誤值描述
3. S7-300/400PLC通過PROFINET IO非周期性通訊方式讀取驅動器參數。
請注意:PLC讀取驅動器參數時必須使用兩個功能塊SFB52 / SFB53
舉例如下:
(1) 使用標志位M0.0及功能塊SFB53將讀請求(數據集RECORD DB11)(圖16)發送至驅動器。
將M0.0設定為數值1啟動讀請求,當讀請求完成后必須將該請求置0,結束該請求。ERROR = 1: 表示執行此功能塊時有錯誤產生,而STATUS 指示功能塊執行狀態或錯誤信息 。
(2) 使用標志位M1.0及功能塊SFB52讀取參數的請求響應(響應塊DB22)(參見圖17) 。
將M1.0設定為數值1讀取參數請求響應,完成后必須將該位置0,結束該請求。ERROR = 1: 表示執行此功能塊時有錯誤產生,而STATUS 指示功能塊執行狀態或錯誤信息 。
圖26 PROFIBUS DP寫參數變量