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SoE时间标签功能的使用

SoE时间标签功能的使用

SoE时间标签功能使用入门SoE Time stamp Function Getting-Started

SoE时间标签功能的使用

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摘要 本文主要介绍了SIEMENS公司为客户提供的SoE时间标签功能的解决方案,并就SoE 功能在Step7+WinCC系统和PCS7系统下的实现进行了演示。

关键词SoE、Step7、PCS7、时间标签、时间同步、消息、ET200M、ET200ISP

Key Words SoE, Step7, PCS7, Time Stamp, Time Synchronization, Message, ET200M, ET200ISP

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SoE时间标签功能的使用

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目录

一.SoE简介 (4)

二.SoE 功能组态过程 (5)

I.Step7+WinCC系统 (5)

II.PCS7系统 (10)

三.总结 (11)

附录-推荐网址 (12)

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一. SoE简介

SoE为英文Sequence of Events的缩写,即事件顺序记录。SoE系统的输入信号全部为开关量信号,它以高分辨率来分辨各个信号的状态变化的先后顺序。针对客户对事件记录的不同分辨率的需求及控制系统的差异,SIEMENS公司分别提供了如下三个不同的解决方案。

1.方案一

时间分辨率:1ms

控制系统:单CPU或冗余系统(S7-400系列)

硬件需求:使用新款的支持时间标签记录功能的高性能IM153-2/IM152-1接口模块,结合支持硬件中断的数字量输入模板即可实现。(需带GPS中央时钟,作时钟同

步。)

软件需求:Step7 V5.4以上版本+WinCC or PCS7 V7.0以上版本

2.方案二

时间分辨率:1ms

控制系统:单CPU系统(S7-400系列)

硬件需求:使用PTD集团提供的SICAM DI32(6MD1021-0AA00)数字量输入卡件,结合MCP(6MD1010-0BA00)和SICLOCK时间同步功能即可实现。

软件需求:PCS7+SoE Function Block(6AT4813-0CB05-0YA0)+SICAM plus

Tools(6MD5142-0AA00-5AA1)

3.方案三

时间分辨率:1ms

控制系统:冗余系统(S7-400系列)

硬件需求:使用PG集团提供的ADDFEM SoE DI31(6DL31008AC03),结合GPS Time Server(Hobf-GPS system 6842)和SoE Repeater Module(6DL9200-

8AA)的时间同步功能即可实现。

软件需求:PCS7 V6.1以上版本+AddFEM Library V6.1 for PCS7 V6.1

本文主要针对上述方案一中提供的解决方案,基于Step7+WinCC系统和PCS7系统两种情况进行详细的组态说明,其他方案请查阅西门子中文网站相关内容或咨询西门子服务热线获取更多详细信息。

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二. SoE 功能组态过程

I. Step7+WinCC系统

1.硬件系统

CPU :6ES7 414-3XJ00-0AB0

CP443-1: 6GK7 443-1EX11-0XE0

IM153-2: 6ES7 153-2BA01-0XB0

DI16×DC24V: 6ES7 321-7BH01-0AB0

2.软件组态

软件版本:Step7 V5.4、WinCC V6.2

1)打开SIMATIC Explorer,插入SIMATIC 400站并组态硬件系统,进行相应配置,具体组态如下图所示。

双击DI模板,关闭Diagnostic Interrupt诊断功能,修改输入延时。组态如下图

Pic1,Pic2所示。

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Pic1:设置输入延时时间为0.1(DC)ms,否则可能达不到需要的时间精度要求

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Pic2:激活DI模板的Time Stamp功能

双击接口模板IM153,组态如下图Pic3、Pic4所示。

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Pic3:激活接口模块的Time Stamp功能

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Pic4:激活接口模块的时间同步功能,同步周期10s

双击CPU上与IM153相连的DP接口,组态如下图Pic5所示。

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Pic5:激活DP接口的时间同步功能

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2) 在项目中插入循环中断OB35,硬件中断OB40,从站故障诊断中断OB86,

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初始化中断OB100。并分别使用相同的背景DB 块调用FB62(TIMESTMP )。

TIMESTMP 功能块为Step7提供的时间标签事件记录读取功能块,功能块一次读取一个Data Record ,每条Data Record 最多20条消息,ET200接口模块中最多可以存储15条Data record 。TIMESTMP 功能块的使用说明如下。

参数 声明 数据类型 描述

LADDR IN INT

IM153-2逻辑诊断地址

LADDR2 IN INT IM153-2 Slot2逻辑中断地址 TIMECONV IN BOOL 将ISP 时间转换为S7 DT 时间 MSG_QTY OUT INT 有效消息数 BUFNOTREAD OUT INT IM153-2中数据记录数

READERR OUT BOOL 1=读取错误

READSTATUS OUT

INT

SFC59 (RD_REC)返回值 BUFRDY IN_OUT BOOL 1=消息缓存Ready

MSGLOST IN_OUT BOOL

1=消息丢失 MESSAGE STAT

ARRAY[1..20]

OF STRUCT

消息缓存(20条Max )

SLOT_NO BYTE 槽号 / 2=特殊消息 CH_NO BYTE 通道号 / 特殊消息 ID SIGNAL BYTE 信号状态 / 特殊消息字符

TIME1 DWORD 时间标签双字1

TIME2 DWORD

时间标签双字2

提醒1:LADDR 和LADDR2为IM153的诊断地址,可以通过如下图Pic6、Pic7

所示获得。

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Pic6:LADDR地址

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Pic7:LADDR2地址

提醒2:每调用一次TIMESTMP,系统读取IM153-2中的一个Data Record中的

Message并缓存到MESSAGE结构化数组中,BUFRDY为True,同时MSG_QTY

中指示缓存中有效的Message数。从端口BUFNOTREAD还可以监控到IM153-2

中尚未读取的Data Record数。

提醒3:对MESSAGE结构化数组中的Message进行处理后,需要手动将BUFRDY

复位为False,以便系统下次调用TIMESTMP时可以继续从IM153-2中读取下一

个Data Record。

3)借助于TIMESTMP功能块将Message从IM153中读取到AS后,需要自行编程将带有时间标签的Message上传到OS显示和归档。在SIEMENS官方网站中如

下地址中提供了一个Alarm1pbt功能块可以实现此功能,但该功能块仅支持一

个通道,功能有限。

http://www.wendangku.net/doc/0db03e335a8102d276a22fd3.html/CN/view/zh/20614217

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II. PCS7系统

基于PCS7系统来实现该SOE 1ms功能,组态过程则相对较简单。

1)打开SIMATIC Manager,新建工程插入SIMATIC 400站,并进行相应硬件组态,组态过程同上(Pic1、Pic2、Pic3、Pic4、Pic5)。

2)项目中插入CFC,编写程序并编译激活Generate Module Drivers选项,如下图Pic8所示。

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Pic8:激活Generate Module Drivers选项

3)编译完成后,系统将自动为IM153-2生成模块驱动功能块IM_DRV。此功能块能读取IM153-2中的Messages并自动上传到OS上进行显示和归档。打

开系统自动生成的驱动功能块图@(5),如下图Pic9所示。打开该功能块的属

性对话框,点击Message按钮,指定各通道在上位所对应的报警信息。

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Pic9:PCS7系统自动生成的IM153-2模块驱动

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三. 总结

使用ET200M或ET200ISP相应的接口模块结合快速的DI输入模板可以实现SoE 时间标签功能,并可以在单系统和冗余系统中使用(如下图Pic10所示)。

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Pic10:冗余系统下的SoE 功能硬件连接示例

从上述组态过程,我们可以看出,如果使用Step7+WinCC系统来实现SoE功能,则组态和编程过程较复杂,需要用户来对Message的读取及Message的上传进行编程管理;如果使用PCS7系统,则对用户编程能力的需求较低,仅仅需要进行相应的硬件配置即可。另外,为了保证时间标签的统一性及精确性,对控制系统的配置需要注意如下几点:

?每个ET200站点最多支持128个DI点带Time stamp功能,因此如果使用最新的接口模块,虽然该接口模块可以支持最多12块模板,但在Time stamp

功能中也只能通过128点来计算该ET200最多能插入的DI卡件数量;

?使用Time Stamp功能的ET200站点不能插入其他模板,特别是模拟量模板;

?激活Time stamp功能的模板需要关闭过程报警中断;

?激活Time stamp功能的ET200站点和AS控制器之间不能有中继器等延时设备,同时建议单独为这些ET200站点分配DP接口;

?对站点不能有其他非循环读取的操作,例如Data record的读取,在线的Firmware升级等;

更多详细信息请参考PCS7 V7.0系统中,Start? Simatic ? Documentation ?English下的 PCS7- Function Manual High Precision Time Stamping文档内容。

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附录-推荐网址

AS

西门子(中国)有限公司

自动化与驱动集团客户服务与支持中心

网站首页:http://www.wendangku.net/doc/0db03e335a8102d276a22fd3.html/Service/

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AS常问问题:http://www.wendangku.net/doc/0db03e335a8102d276a22fd3.html/CN/view/zh/10805055/133000

AS更新信息:http://www.wendangku.net/doc/0db03e335a8102d276a22fd3.html/CN/view/zh/10805055/133400

“找答案”AS版区:http://www.wendangku.net/doc/0db03e335a8102d276a22fd3.html/service/answer/category.asp?cid=1027 PCS7

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