西门子模块总代理商-甘肃

西门子plc产品、技术或解决方案的应用

在与客户充分沟通之后，西门子plc采用模块化安装电气控制系统，大限度缩短施工时间。基于电梯门控制领域数十年的经验，西门子为地铁安全门和屏蔽门系统的应用开发了控制器AT-EB和驱动器AT18S，并结合现有的SIMATIC S7-400H冗余西门子PLC系统以及WinCC人机界面系统，为客户提供了一个完全开放的全集成自动化（Totally Integrated Automation，简称TIA）平台。

基于这个平台，客户能够将自己多年在屏蔽门安全门行业积累的工程经验应用于西门子系统，从而形成具有客户自主知识产权的系统，大限度的保证了系统的本地化开发以及后续较低的维护成本。

设计细节
首先，每一个安全门需要一个门机控制单元（Door Control Unit，简称DCU）来进行单独的控制。西门子plc提供了一个专用的AT-EB控制器和两套AT18S直流驱动系统来搭建DCU。AT-EB通过通讯来控制两个AT18S驱动器，同时AT-EB也作为PROFIBUS DP从站与上位的S7-400H西门子PLC相连。这样S7-400H西门子plc就可以监控站台上所有安全门的工作状态，读写开关门运行参数。按照安全门的运行要求，在AT-EB和AT18S中实现了关门遇阻防夹，红外遇阻检测，开门遇阻保护，紧急手动解锁等重要的安全防护功能。

其次，在正常运行的过程中，安全门系统需要从信号系统得到开关门指令，并向信号系统反馈安全门的当前状态，同时也需要实时向车站综合监控系统报告安全门的状态。得益于西门子TIA平台的开放性，安全门系统与地铁中其他系统的互联互通变得异常简单，仅需要在S7-400H冗余西门子PLC中增加相应的模块并做简单的编程，便可实现诸如安全继电器、TCP/IP通讯和Modbus通讯等信息交换方式。西门子TIA平台的数据一致性也保证了在WinCC和S7-400冗余西门子PLC中能够直接访问到每个安全门的状态，而不需要进行复杂的设置和编程，大大简化了客户的开发工作。

另外，与其他地铁屏蔽门安全门系统供应商不同，西门子只提供核心电气控制部件。机械部件和其他辅助的电气元件都由客户自行设计、采购和生产制造。

1、功能图表转换实现的基本规则

（1）转换实现的条件在功能表图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：

1）该转换所有的前级步都是活动步；

2）相应的转换条件得到满足。

如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现，如图5-25所示。

图5-25 转换的同步实现

（2）转换实现应完成的操作转换的实现应完成两个操作：

1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步；

2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。

2．绘制功能表图应注意的问题

1）两个步不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。

2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。

3）功能表图中初始步是必不可少的，它一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有什么动作执行，因此很容易遗漏这一步。如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。

4）只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用无断电保持功能的编程元件代表各步，则PLC开始进入RUN方式时各步均处于“0”状态，因此必须要有初始化信号，将初始步预置为活动步，否则功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。

CPU226CN的编程口物理层为RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试西门子PLC程序。在现场应用中，当需要PLC与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。在这种通讯方式中，需要编程者首先定义自己的自由通讯格式，在西门子PLC中编写代码，利用中断方式控制通讯端口的数据收发。采用这种方式，西门子PLC编程调试较为烦琐，占用西门子PLC的软件中断和代码资源，而且当西门子PLC的通讯口定义为自由通讯口时，西门子PLC的编程软件无法对西门子PLC进行监控，给西门子PLC程序调试带来不便。

S7-200西门子PLC的编程通讯接口，内部固化的通讯协议为PPI协议，如果上位机遵循PPI协议来读写西门子PLC，就可以省略编写西门子PLC的通讯代码。如何获得PPI协议？可以在西门子PLC的编程软件读写西门子PLC数据时，利用第三个串口侦听CPU226CN的通讯数据，或者利用软件方法，截取已经打开且正在通讯的端口的数据，然后归纳总结，解析出PPI协议的数据读写报文。这样，西门子触摸屏遵循PPI协议，就可以便利的读写西门子PLC内部的数据，实现上位机的人机操作功能。

软件设计

系统中测控任务由CPU226CN完成，西门子PLC采用循环扫描方式工作，当定时时间到时，执行数据采集或PID控制任务，完成现场的信号控制。计算机的监控软件采用VB编制，利用MSComm控件完成串口数据通讯，通讯遵循的协议为PPI协议。

关于PPI协议

西门子的PPI（Point to Point）通讯协议采用主从式的通讯方式，一次读写操作的步骤包括：首先上位机发出读写命令，西门子PLC作出接收正确的响应，上位机接到此响应则发出确认申请命令，西门子PLC则完成正确的读写响应，回应给上位机数据。这样收发两次数据，完成一次数据的读写[5]

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其通讯数据报文格式大致有以下几类：

1、读写申请的数据格式如下：

SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED

SD:(Start Delimiter)开始定界符(68H)

LE:（Length）报文数据长度

LER:（Repeated Length）重复数据长度

SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)

SA:（Source Address）源地址，指该地址的指针，为地址值乘以8

DA:（Destination Address）目标地址，指该地址的指针，为地址值乘以8

FC:（Function Code）功能码

DSAP:（Destination Service Access Point）目的服务存取点

SSAP:（Source Service Access Point）源服务存取点

DU:（Data Unit）数据单元

FCS:（Frame Check Sequence）校验码

ED:（End Delimiter）结束分界符（16H）

报文数据长度和重复数据长度为自DA至DU的数据长度，校验码为DA至DU数据的和校验，只取其中的末字节值。在读写西门子PLC的变量数据中，读数据的功能码为 6CH，写数据的功能码为 7CH。

2、西门子PLC接收到读写命令，校验后正确，返回的数据格式为 E5H
3、确认读写命令的数据格式为：

SD SA DA FC FCS ED 其中SD为起始符，为10H，SA为数据源地址，DA为目的地址，FC为功能码，取5CH，FCS为SA+DA+FC的和的末字节，ED为结束符，取16H

PPI协议的软件编制

在采用西门子触摸屏与西门子PLC通讯时，上位机采用WINCC编程，计算机采用PPI电缆或普通的485串口卡与CPU226CN的编程口连接，通讯系统采用主从结构，上位机遵循PPI协议格式，发出读写申请，西门子PLC返回相应的数据。在控制系统中，西门子PLC与上位计算机的通讯，采用了PPI通讯协议，上位机每0.5秒循环读写一次西门子PLC。西门子PLC编程时，将要读取的检测值、输出值等数据，存放在西门子PLC的一个连续的变量区中，当西门子触摸屏读取西门子PLC的数据时，就可以一次读出这组连续的数据，减少数据的分次频繁读取。当修改设定值等数据时，进行写数据的通讯操作。

提供有以下紧凑型 CPU：

CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数功能的紧凑型 CPU

CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU

CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数功能的紧凑型 CPU

CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数功能的紧凑型 CPU

CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

发布时间：2023-10-26

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