西門子SIPART PS2系列智能閥門定位器與傳統(tǒng)定位器相比，具有安裝調(diào)試簡單、耗氣量少、診斷豐富等諸多優(yōu)點，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應用。隨著PROFIBUS PA總線通信的推廣和普及，閥門定位器也可以支持6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨PROFIBUS PA總線通信。閥門定位器的控制信號、閥位反饋和狀態(tài)反饋，可以在一條總線上傳輸，與普通4-20mA控制方式相比，不僅節(jié)省了布線，同時能夠獲取定位器的更多診斷信息。
本文以SIPART PS2 PA版本5.0為例，說明閥門定位器如何與控制系統(tǒng)進行6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨通信。
1. 硬件及軟件配置
實驗用到的主要設備和軟件如下：
CPU315-2DP: 6ES7315-2AG10-0AB0
DP/PA Link: 6ES7153-2BA02-0AB0
DP/PA Coupler：6ES7157 -0AC83-0XA0
SIPART PS2 PA閥門定位器: 6DR5510-OEG13-0AA1 版本5.0
軟件：SIMATIC STEP7 V5.5 SP2
圖1 實驗設備
首先，請參照閥門定位器使用手冊及下列文檔，完成定位器初始化：
http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResultbx?searchText=F0137
然后，通過6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨菜單52設置閥門定位器PROFIBUS PA站地址，比如本試驗中地址設置為8．
圖2 閥門定位器站地址設定
2. 硬件組態(tài)
閥門定位器5.0版本對應的GSD文件為SI028079.GSD，如下圖所示：
圖3 GSD文件選擇
其它版本閥門定位器GSD文件的選擇請參考下列文檔：
http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessagebx?Id=6608
圖4 STEP7 硬件組態(tài)
圖5 閥門定位器輸入輸出配置
閥門定位器輸入輸出地址的含義如下表所示：
表1 閥門定位器輸入字節(jié)含義
表2 閥門定位器輸出字節(jié)含義
注：
1. 這里的輸入和輸出都是站在PLC的角度上來看的。
2. PROFIBUS PA儀表除了返回數(shù)據(jù)外，每個數(shù)據(jù)還包含一個狀態(tài)字節(jié)。
3. 每個DP/PA Link允許244個字節(jié)輸入，244個字節(jié)輸出。
3. 調(diào)試與故障診斷
通過變量表給出定位器的設定值，如下圖所示50%，同時將狀態(tài)字節(jié)改為16#80
圖6 變量表監(jiān)控
調(diào)試過程中，如果上位機給定信號與閥門實際動作方向相反，可以修改參數(shù)6 （圖7）。
初始化結(jié)束后，將定位器切換到自動狀態(tài)時，如果出現(xiàn)圖8所示的報警，可能有兩種情況：
圖7 定位器正反作用設置 圖8 定位器報警顯示
第一種情況：通過6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨STEP7在線診斷，發(fā)現(xiàn)定位器與主站通信正常，只是定位器本身報錯（如圖9所示），那么需要查看設定值的狀態(tài)字節(jié)，是否設置為16#80-8F中的任意字節(jié)；
圖9 STEP7在線診斷_通信正常
第二種情況：通過STEP7在線診斷，閥門定位器顯示掉站（如圖10所示），此時需要確認閥門定位器中設置的地址與硬件組態(tài)地址是否一致，使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨的GSD文件是否正確。
圖10 STEP7在線診斷_閥門定位器掉站
附錄：CHECK BACK含義
持續(xù)保護，降低風險，提升設備可靠性
工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）環(huán)境對安全的特殊要求與一般的企業(yè) IT 系統(tǒng)有著很大不同。設計和實施有關(guān)工業(yè)環(huán)境的全面的網(wǎng)絡防御方案，需要在網(wǎng)絡信息安全和工業(yè)自動化方面擁有核心競爭力。結(jié)合豐富的全球資訊和成熟的安全解決方案，我們可以為客戶提供持續(xù)性的支持。長期保護客戶資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán)及其員工的安全性，從而專注于核心業(yè)務。
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安全事件的響應和解決方法
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現(xiàn)場重新評估安全狀況、
人員培訓和流程改進
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持續(xù)監(jiān)測工業(yè)信息安全和系統(tǒng)狀態(tài)
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基于全球?qū)崟r資訊，主動通知潛在威脅
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安全系統(tǒng)更新，
以應對不斷變化的挑戰(zhàn)
西門子工業(yè)信息安全服務的三大優(yōu)勢
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持續(xù)保護：作為合作伙伴，西門子可根據(jù)工業(yè)客戶需求提供涵蓋了評估、設計、實施和持續(xù)監(jiān)控在內(nèi)的網(wǎng)絡安全解決方案。即使是非西門子設備，該方案也適用。結(jié)合豐富的全球資訊和成熟的安全解決方案，我們可以為客戶提供持續(xù)性的支持。長期保護客戶資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán)及其員工的安全性，從而專注于核心業(yè)務。
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主動防御：根據(jù)網(wǎng)絡防御中心提供的全球?qū)崟r資訊，西門子可對客戶的工廠的安全和系統(tǒng)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)控和分析。主動通知潛在威脅，降低生產(chǎn)損失和設備損壞風險，保護知識產(chǎn)權(quán)、公司聲譽和企業(yè)形象。
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“一站式”專業(yè)服務：西門子豐富的工業(yè)網(wǎng)絡安全經(jīng)驗，以及全球自動化技術(shù)和工業(yè)控制系統(tǒng)技術(shù)，助力 客戶專心于核心業(yè)務，可以清楚預測工業(yè)環(huán)境保護的成本費用。
分階段長期的保護 ICS工業(yè)控制系統(tǒng)
ICS 工業(yè)控制系統(tǒng)的壽命可以長達20年。西門子托管式安全服務采用“三步法”保障工業(yè)信息安全，不但適用于升級過后的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，也適用于新安裝的ICS工業(yè)控制系統(tǒng)。通過實施西門子推薦的安全措施后，西門子將提供持續(xù)服務，保護客戶的 ICS 環(huán)境，涵蓋整個使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨壽命周期，使客戶能持續(xù)關(guān)注其核心業(yè)務。
軟件設計上主要分為以下三部分：
第一，頻率計算：根據(jù)客戶的要包裝要求，將數(shù)據(jù)通過 SMART LINE 輸入到 PLC，通過復雜的
數(shù)學運算，計算出每個工位下電機的運行頻率。
第二，脈沖輸出：通過向?qū)?，配置三個軸，調(diào)用向?qū)渲煤螽a(chǎn)生的子程序，來實現(xiàn)對三個電機的
控制。
第三，自由口通訊：S7-200 SMART 的 485 串口，設為自由口通訊，與宇電的溫控模塊進行數(shù)據(jù)
交換。
6. 應用體會
S7-200 SMART 較 S7-200 來說多了一路脈沖輸出。當機器需要三軸時，S7-200 只能通過
兩個 PLC 的通訊來實現(xiàn)。由于通訊的延時，所以很容易造成追蹤效果不理想。而 S7-200 SMART
有效的解決了這個問題。尤其是 S7-200 SMART 程序的下載和與觸摸屏的通訊都是通過網(wǎng)口通
訊，大大的加快了通訊與下載程序的速度。
設計數(shù)據(jù)管理和仿真管理
一個適用于機械、電子、軟件和仿真工具與數(shù)據(jù)的產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)管理環(huán)境
如果您和大部分制造商一樣，您的設計工程師將在不同的地點使用多個供應商提供的各種機械計算機輔助設計 (MCAD)、電子 CAD (ECAD)、軟件開發(fā)和仿真工具開展工作。 即使您使用的是 MCAD 系統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM) 軟件，了解設計用于不同工具的產(chǎn)品零件和組件如何一起工作也是一大挑戰(zhàn)。 在集成的機械、電子和軟件組件之間實現(xiàn)復雜的交互，打造完整的產(chǎn)品設計將成為更大的挑戰(zhàn)。
Teamcenter 將 PDM 提升到了一個全新的水平。 Teamcenter 通過與您的設計團隊每天使用的 MCAD、ECAD、軟件開發(fā)、仿真工具以及流程集成，來提供跨領(lǐng)域的設計數(shù)據(jù)管理。 您可以通過一個安全的產(chǎn)品設計和仿真數(shù)據(jù)來源，在遍布各地的設計中心內(nèi)管理、查找、共享并重用多領(lǐng)域數(shù)據(jù)。 您可以根據(jù)所有可能的產(chǎn)品配置了解各要求與各子系統(tǒng)和設計領(lǐng)域之間的復雜關(guān)系和依賴性，即使發(fā)生了更改也無妨。 您還可以使用多家供應商生產(chǎn)的零件來進行裝配（這會涉及復雜的子系統(tǒng)交互），然后準備并驗證設計及物料清單是否做好了加工、裝配和測試的準備。
通過將您當前的多領(lǐng)域設計工具與 Teamcenter 集成，您可以通過其他方式將相互脫節(jié)的工具和流程轉(zhuǎn)變成一個跨領(lǐng)域設計數(shù)據(jù)管理環(huán)境，從而使您能夠降低成本、改進質(zhì)量并提高設計效率。
Teamcenter 通過多 CAD 支持提供設計數(shù)據(jù)管理，使設計團隊可以在大量供選 MCAD 系統(tǒng)（包括 Siemens PLM Software 提供的 NX 和 Solid Edge 以及 AutoCAD®、CATIA®、Inventor®、Pro/ENGINEER® 和 SolidWorks®）中創(chuàng)建、管理、可視化、驗證和重用本地設計數(shù)據(jù)。 使用 JT 3D 可視化標準，您可以使用不同 MCAD 工具中的零件和組件來創(chuàng)建集成的多 CAD 設計。 您可以與他人協(xié)同設計，即使您無法訪問用于編創(chuàng)設計的 MCAD 工具也無妨。
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Teamcenter 支持與所有主要的 ECAD 系統(tǒng)集成。 針對印刷電路板 (PCB) 和線纜發(fā)布管理推出的豐富設計數(shù)據(jù)管理功能使您能夠迅速找到正確的數(shù)據(jù)。 企業(yè)級 ECAD 零件庫管理可通過消除不一致和不準確的 ECAD 零件數(shù)據(jù)來降低成本。 ECAD 查看器、ECAD-MCAD 交換支持和裝配/測試分析工具可促進各領(lǐng)域和企業(yè)職能部門內(nèi)/之間的密切協(xié)同。
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Teamcenter 通過將軟件工程數(shù)據(jù)和流程與產(chǎn)品生命周期管理 (PLM) 集成來提供軟件設計數(shù)據(jù)管理。 Teamcenter 利用多領(lǐng)域生命周期集成框架來實現(xiàn)應用程序生命周期管理 (ALM) 工具、數(shù)據(jù)和流程的無縫集成。 借助此 ALM-PLM 集成，您可以在整體產(chǎn)品視圖中管理您的軟件設計，并將軟件設計流程作為整個產(chǎn)品生命周期的組成部分來管理。
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Teamcenter 可以通過針對各種多領(lǐng)域和多物理場問題仿真產(chǎn)品來幫助您驗證性能目標。 使用專門設計用于管理模型、仿真數(shù)據(jù)和仿真過程的 Teamcenter 功能，您可以從 MCAD 或 ECAD 結(jié)構(gòu)快速派生并生成計算機輔助工程 (CAE) 結(jié)構(gòu)。 對于復雜產(chǎn)品，您可以使用數(shù)十個或數(shù)百個不同的仿真工具來驗證是否實現(xiàn)了性能目標以及是否滿足驗證合同的要求。 Teamcenter 提供與這些工具的無代碼集成框架，從而可以將 Teamcenter 中的數(shù)據(jù)傳送到這些工具。 然后可以獲取結(jié)果并將其連同所有正確的設計和需求數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)一起存儲在 Teamcenter 中。
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如果中小型企業(yè)需要使用6SN1118-0DG23-0AA1德國西門子伺服驅(qū)動器軸卡原裝現(xiàn)貨PDM，且主要關(guān)注如何控制多 CAD 和 ECAD 數(shù)據(jù)及過程，則可以考慮采用 Teamcenter Rapid Start 部署選項。 通過基于 PDM 最佳實踐的預配置組、角色和過程，您可以快速、經(jīng)濟有效地啟動并運行 Teamcenter。
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