6ES7288-2DT08-0AA0
公司主營:西門子數(shù)控系統(tǒng),S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機界面,變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM440 6SE70交流工程調速變頻器6RA70直流調速裝置 SITOP電源,電線電纜,數(shù)控備件,伺服電機等工控產品。電話:021-31668773 手機:13611925493 商務QQ:993213445
1. HART變量的基本概念與基本使用
1.1 簡介
HART (Highway Addressable Remote Transducer),可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術,在4~20mA信號過程量上疊加一個頻率信號,成功的實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號雙向通訊,而不互相干擾。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外,還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中。(使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口)。
1.2 多變量讀取
在實際應用中通常用SFC58,SFC59進行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實現(xiàn)多變量的讀取。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進行多變量的讀取。
1.3 HART變量
基本要求:IM 153-2(6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本)和 STEP 7(V5.4 SP3 或更高版本)
地址分配:HART 模塊占用 16 個輸入/輸出字節(jié)。 如果組態(tài) HART 變量,該模塊將為每個 HART變量分配5 個字節(jié),其中4個字節(jié)表示過程值,一個字節(jié)表示質量代碼。
HART變量數(shù)量:6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以最多分配 8 個 HART 變量,每個通道的HART 變量不超過 4 個。 您可以在模塊的屬性對話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源:如果使用全部 8 個 HART 變量,則 每個HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個輸入/輸出字節(jié)(16 個字節(jié) + 8 x 5 個字節(jié) = 56 個字節(jié))?!盁o”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié)。
組態(tài) HART 變量:可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量。
多變量:PV,SV,TV,QV
● PV(Primary Variable,主變量)
● SV(Secundary Variable,二級變量)
● TV(Teritary Variable,三級變量)
● QV(Quatenary,四級變量)
HART變量結構:
圖1
質量代碼含義:
Quality-Code (QC) | Meaning | 含義 |
0x4C or 0 | Initialization: 0 value of IM and 4C of module | 初始化:IM 的值為 0,模塊為 4C |
0x18 | Communication cancelled / no communication | 通訊已取消/無通訊 |
0x0C | Fault in HART device | HART 設備故障 |
0x47 | HART device is busy | HART 設備繁忙 |
0x84 | OK “Configuration changed” | “組態(tài)已更改” |
0x80 | OK | 正常 |
表1
1.4 直接讀取HART變量的條件:
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功。
接口模板是否支持直接讀取HART變量請參見下圖:
6ES7153-2BA02-0AB0:
圖2
6ES7153-2BA01-0AB0:
圖3
HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請參見下圖:
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。
圖4
2. 工程實例
2.1 軟硬件列表
模塊(軟件)名稱 | 模塊(軟件)型號 | 定貨號 | 數(shù)量 |
底板 | RACK | 6ES7390-1AE80-0AA0 | 1 |
電源 | PS307 | 6ES7307-1BA00-0AB0 | 1 |
CPU | 315-2DP | 6ES7315-2AG10-0AB0 | 1 |
MMC | MMC 4M | 6ES7953-8LM20-0AA0 | 1 |
以太網模塊 | 343-1 | 6GK7343-1CX10-0CE0 | 1 |
ET200M接口模塊 | IM153-2 | 6ES7153-2BA02-0XB0 | 1 |
HART模板 | 8XAI | 6ES7331-7TF01-0AB0 | 1 |
HART儀表 | TH-300 | 7NG3212-0NN00 | 1 |
通訊電纜 | 6XV1830-0EH10 | 若干米 | |
DP接頭 | 6ES7 972-0BB50-0XA0 | 2 | |
Step7 | V5.4 SP4 | 6ES7810-4CC08-0YA5 | 1 |
表2
2.2 HART模板接線方法:
對于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線,請參見下圖:
(1)、紅色線為 +24V,黑色線為 0V。
(2)、黃色信號線為S+,棕色信號線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制,此時需要短接10,11。如果為四線制則不需要,具體接線請參考模板手冊。
圖5
2.3 硬件組態(tài)步驟:
a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項目,在硬件組態(tài)窗口依訂貨號添加背板、電源、CPU、343-1模塊。參見下圖:
圖6
b. 雙擊DP接口,添加DP網絡并定義網絡參數(shù)。參見下圖:
圖7
c. 添加訂貨號為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站,并定義地址為8。參見下圖:
圖8
d. 在8號從站插槽中中添加訂貨號為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板,并在通道4.0添加一個現(xiàn)場設備。參見下圖:
圖9
地址分配列表:例程使用了4.0通道,即PIW272
4.0 | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.6 | 4.7 | |
PIW | 272 | 274 | 276 | 278 | 280 | 282 | 284 | 286 |
表3
e. 雙擊HART模擬量模板,在Inputs標簽頁定義傳感器類型。參見下圖配置:
圖10
f. 在HART variables標簽頁定義HART變量,例程使用了前4個HART變量。
HART變量分配列表:
Variable 1為通道0的PV值,地址為PID288
Variable 2為通道0的SV值,地址為PID293
Variable 3為通道0的TV值,地址為PID298
Variable 4為通道0的QV值,地址為PID303
參見下圖配置:
圖11
g. 至此,組態(tài)完成,編譯保存并退出硬件組態(tài)界面。
h. 在程序塊中添加OB82、OB86、OB122冗錯塊。參見下圖:
圖12
i. 在程序塊中添加變量表,并添加通道地址以及HART變量地址。參見下圖:
圖13
j. 至此,保存項目并下載至CPU。
2.4 測試
打開變量表,在線監(jiān)控通道模擬量值(通道電流值)以及HART變量實際值。請參看下圖:
圖14
3 總結
使用擴展的用戶接口(HART變量)可以直接在程序中使用IO進行變量的讀取,節(jié)省通訊時間,但是占用大量IO區(qū)。
注意:對于多變量所針對的實際的物理意義需要參考設備手冊,如果需要對HART設備參數(shù)設定則需要使用PDM軟件及EDD文件進一步操作。在此僅對HART變量的使用進行說明。關于HART更多信息請參考文檔《ET 200M 分布式 I/O 設備 HART 模擬模塊》。
引用聲明
1. ET 200M 分布式 I/O 設備 HART 模擬模塊 22063748
關鍵詞
HART變量無論是否正在組態(tài)硬件、變頻器的參數(shù)還是正在設計HMI畫面 – TIA 博途使其更加高效。