【IIOT】Adquisición de datos PLC Siemens S7-200
prefacio
Internet industrial es una de las nuevas infraestructuras de China, por lo que la recopilación de datos debe ser una de las infraestructuras de Internet industrial, sin importar cuántas cosas de alto nivel se te ocurran, como gemelos digitales, gestión digital, mantenimiento predictivo, etc. , etc. Inseparable de una palabra: ¡datos!
La magnitud de los datos es muy grande, incluidos los datos de toda la cadena de valor y toda la cadena de la industria, como personas, máquinas, objetos y sistemas; si se aleja y solo observa los datos de las máquinas a nivel de taller , los objetos de recopilación de datos se pueden enumerar: PLC, CNC, ROBOT, instrumento/sensor inteligente, computadora industrial.
Por lo tanto, el autor tiene la intención de publicar una serie de artículos sobre el esquema de adquisición de datos de PLC en un futuro próximo. ¡Bienvenido a prestar atención e intercambiar!
1. Arquitectura del sistema de adquisición digital a nivel de taller
En la actualidad, existen dos métodos de recopilación de datos: ① "Edge Gateway" recopila uno a uno y luego transmite los datos al servidor para su resumen; ② "Software de paquete de adquisición" recopila uno a N y uno El paquete de recopilación realiza la recopilación de datos de un taller.
Ambos enfoques tienen pros y contras. El primer tipo de hardware es extremadamente costoso, pero es estable e incluso si falla la red del taller, no afectará la recopilación local; el segundo tipo tiene un costo extremadamente bajo y el "paquete de recopilación de datos + plan de implementación" puede Realice la recopilación de datos de todo el equipo del taller. Sin embargo, la dependencia excesiva de la estabilidad de la red del taller, la falla de la red conducirá a la interrupción de la adquisición de datos en un área grande o incluso en todo el taller.
Diagrama de arquitectura del sistema de adquisición digital a nivel de taller:
2. Introducción de Siemens PLC
- PLC integrado: S7-200, S7-200 SMART, S7-300, S7-1200, S7-1500, S7-400
- Sitio web oficial: Siemens China
- Centro de descargas: Centro de soporte industrial
- Soporte técnico en línea: Plataforma de soporte técnico para clientes industriales de Siemens
Si desea obtener más información sobre los conocimientos relacionados con los PLC de Siemens, puede estar más familiarizado con los tres enlaces anteriores.
3. Descripción del producto S7-200
La serie S7-200 se ha descontinuado en la actualidad, y su producto de actualización de reemplazo es S7-200 SMART; pero debido a que el equipo en muchas fábricas es relativamente antiguo, aún se encontrará S7-200 al realizar proyectos.
Si desea aprender S7-200 sistemáticamente, puede consultar: "Manual de sistema S7-200"
3.1 Especificaciones de la CPU
La CPU S7-200 tiene los siguientes 6 tipos:
3.2 Registros internos
- Área de imagen de E/S relacionada con la señal de E/S real:
I: Entrada digital (DI)
Q: Salida digital (DO)
AI: Entrada analógica
AQ: Salida analógica
- almacén de datos interno
V: área de almacenamiento de variables, puede acceder a los datos del área V por bit, byte, palabra o palabra doble
M: área de almacenamiento de bits, puede acceder a los datos del área M por bit, byte, palabra o palabra doble
T: Temporizador El área de almacenamiento se usa para la acumulación de tiempo, y la resolución se divide en tres tipos: 1 ms, 10 ms y 100 ms C
: El área de almacenamiento del contador se usa para acumular la cantidad de veces que el nivel de pulso de su terminal de entrada cambia de bajo en lo alto. La CPU proporciona tres tipos de contadores: uno solo puede contar hacia adelante; uno solo puede contar hacia atrás; el otro puede contar hacia adelante y hacia atrás
3.3 Acuerdo de soporte
4. Plan de recogida de datos
El principio de la adquisición de datos: ¡realice la conexión en red de equipos de taller al menor costo!
¿Cómo entiendes este coste mínimo? Por ejemplo, haga la menor cantidad posible de modificaciones al programa PLC original y no compre módulos de expansión si puede comprar tarjetas de expansión.
4.1 Seleccionar protocolo
Al combinar la tabla de resumen de protocolos y los principios de recopilación de datos de 3.3, se encuentra que los protocolos de recopilación de nivel superior óptimos son: protocolo S7, PPI, MPI ; la comparación de los tres esquemas de recopilación de protocolos es la siguiente:
| protocolo | Posición de la interfaz del lado del PLC | Tipo de interfaz del lado del PLC | Medio de transmision | línea de comunicación | Tipo de interfaz de la computadora host | Establecer parámetros de comunicación | Parámetros de comunicación predeterminados |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acuerdo S7 | 1. Módulo: CP243-1 | RJ45 | ethernet | cable | RJ45 | IP | puerto 102 |
| Acuerdo S7 | 2. Módulo: CP243-1 TI | RJ45 | ethernet | cable | RJ45 | IP | puerto 102 |
| IPP | 1. CPU: puerto 0/1 | Agujero DB-9 | RS485 | RS232 a PPI | Clavija DB-9 (RS232) | Tasa de baudios, número de estación | 8E1 |
| IPM | 1. CPU: puerto 0/1 | Agujero DB-9 | RS485 | RS232 a MPI | Clavija DB-9 (RS232) | Tasa de baudios, número de estación | 8E1 |
| IPM | 2. Módulo: EM277 | Agujero DB-9 | RS485 | RS232 a MPI | Clavija DB-9 (RS232) | Tasa de baudios, número de estación | 8E1 |
CONSEJOS 1: la IP en la tabla anterior se refiere a "dirección IP, máscara de subred, puerta de enlace predeterminada"
CONSEJOS 2: protocolo S7, PPI, MPI tres protocolos no necesitan modificar el programa PLC, solo modifique los "parámetros de comunicación establecidos" en lo anterior mesa
Por lo tanto, si el proveedor de adquisición de datos desea realizar la adquisición de datos de escenario completo de la serie S7-200, debe admitir tres protocolos: protocolo S7, PPI y MPI; y para realizar la conversión entre el puerto serie y el puerto de red, también debe admitir: PPI sobre TCP, MPI sobre TCP.
4.2 Arquitectura de hardware
Arquitectura de hardware según la dirección del flujo de datos:
servidor de adquisición de datos → entorno de red del taller → módulo de red/puerta de enlace de borde → línea de comunicación → módulo de expansión del puerto de comunicación → controlador de dispositivo
Aquí se acuerda una sola escena para facilitar la visualización de la arquitectura del hardware:
- Método de adquisición de datos: paquete de software de adquisición
- Entorno de red del taller: Ethernet
- Objeto de colección: S7-200 CPU221 y el puerto 0 está libre
De acuerdo con los escenarios anteriores, determine el plan de adquisición: ① Implemente el software del paquete de adquisición en el "servidor de adquisición"; ② Seleccione el protocolo: PPI sobre TCP; ③ Adquisición e instalación de hardware, la siguiente arquitectura; ④ Configuración de terminal PLC, módulo de red configuración; ⑤ Adquisición de datos de prueba.
Declaración de derechos de autor ©
Indique la fuente de la reimpresión
No es fácil ser original, ¡y es solo una modesta contribución a la Internet industrial!