本系統(tǒng)是東材科技集團(tuán)某工廠生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由工控機(jī)、觸摸屏、工業(yè)交換機(jī)、PLC、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、變頻器、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器、流量傳感器、液位傳感器、電磁閥等設(shè)備構(gòu)成。其中,上位機(jī)使用的監(jiān)控軟件為WINCC,觸摸屏為西門(mén)子觸摸屏Smart1000IE,交換機(jī)為ODOT-MS205T、PLC為西門(mén)子S7-1200PLC、協(xié)議轉(zhuǎn)換器為ODOT-DPM01、變頻器為VACON公司的 NXL系列變頻器。
由于系統(tǒng)中所使用的變頻器為VACON的 NXL系列變頻器,其只具有支持Modbus RTU協(xié)議的485接口,為了使PLC能夠準(zhǔn)確控制變頻器的啟停以及輸出頻率并且監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài),系統(tǒng)中使用了協(xié)議轉(zhuǎn)換器ODOT-DPM01用于實(shí)現(xiàn)變頻器的Modbus RTU通訊協(xié)議與PLC的Profibus DP通訊協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。
為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,該系統(tǒng)選用了西門(mén)子觸摸屏,為了節(jié)約成本,系統(tǒng)選用了西門(mén)子Smart1000IE觸摸屏作為現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面設(shè)備,Smart Line系列觸摸屏是西門(mén)子為S7-200以及S7-200Smart PLC專門(mén)開(kāi)發(fā)的,無(wú)法直接與S7-300、S7-400、S7-1200等PLC通訊,所以使用了ODOT-MS205T工業(yè)交換機(jī),該款交換機(jī)除具有十分高的可靠性外,還可以實(shí)現(xiàn)Smart1000IE、Smart700IE與S7-300、S7-400、S7-1200的數(shù)據(jù)通信。
系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示:

系統(tǒng)中,PLC與變頻器之間通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器ODOT-DPM01實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,ODOT-DPM01使用十分方便,先在TIA Portal V13軟件中安裝其GSD文件,然后在"網(wǎng)絡(luò)視圖"界面的硬件目錄中用拖動(dòng)的方式將ODOT-DPM01組態(tài)至對(duì)應(yīng)的DP網(wǎng)絡(luò)中。如圖2所示:

圖2 組態(tài)協(xié)議轉(zhuǎn)換器
TIA Portal V13完成組態(tài)后網(wǎng)絡(luò)視圖如圖3:

雙擊各個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器,添加通訊命令如圖4:

圖4 插入通訊命令
單擊配置其DP從站地址如圖5:

圖5 設(shè)置網(wǎng)關(guān)DP從站地址
配置網(wǎng)關(guān)其他參數(shù)如圖6:

圖6 配置網(wǎng)關(guān)參數(shù)
單擊各個(gè)通訊命令,配置其Modbus從站地址、數(shù)據(jù)起始地址如圖7:

圖7 配置命令參數(shù)
完成組態(tài)后,在編程中,如果通訊命令以"字節(jié)"為單位,可以通過(guò)MOVE指令對(duì)通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě),如果通訊命令以 "位"為單位,可以按照操作一般I/O點(diǎn)的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě),如圖8所示:

圖8 編程使用通訊數(shù)據(jù)
要實(shí)現(xiàn)Smart1000IE與S7-1200 之間的數(shù)據(jù)通訊,只需在對(duì)應(yīng)的Smart1000IE與S7-1200之間通過(guò)網(wǎng)線連接一臺(tái)ODOT-MS205T,然后用電腦瀏覽器對(duì)ODOT-MS205T工業(yè)交換機(jī)進(jìn)行如下簡(jiǎn)單的配置即可實(shí)現(xiàn)。
打開(kāi)瀏覽器,輸入交換機(jī)IP地址(默認(rèn)為192.168.1.100),點(diǎn)擊ENTER鍵,即可進(jìn)入網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè)配置界面。

圖9 進(jìn)入配置頁(yè)面
交換機(jī)參數(shù)設(shè)置:

圖10 交換機(jī)配置頁(yè)面
通過(guò)網(wǎng)頁(yè)配置界面,我們可以配置交換機(jī)的MAC地址和IP地址、所連接PLC的IP地址以及"switch"(說(shuō)明書(shū)中有詳細(xì)解釋其含義)標(biāo)識(shí)符,設(shè)置完成后點(diǎn)擊"提交"保存配置。
在觸摸屏組態(tài)時(shí),只需將S7-1200PLC當(dāng)成一臺(tái)S7-200Smart,組態(tài)時(shí)填寫(xiě)的S7-200Smart的IP地址為對(duì)應(yīng)的ODOT-MS205T交換機(jī)地址即可。
該系統(tǒng)竣工后,實(shí)現(xiàn)了該生產(chǎn)流程的全自動(dòng)化運(yùn)行,系統(tǒng)運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠。