西门子6SL3130-7TE21-6AA4

西门子6SL3130-7TE21-6AA4

一、项目所需设备、工具、材料

见表9-1。

表9-1  项目所需设备、工具、材料

二、训练内容

 1、项目描述

某交通信号灯采用PLC控制。信号灯分东西、南北两组，分别有红黄绿三种颜色，假设东西方向交通比南北方向繁忙一倍，因此东西方向的绿灯通行的时间多一倍。其控制要求按照图9-10时序控制图所示，按下启动按钮开始工作，按下停止按钮停止工作，“白天/黑夜"选择开关闭合时为黑夜工作状态，这时只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。

2、实训要求

2.1输入和输出点分配表

见表9-7 。  

表9-7  输入和输出点分配表

2.2  PLC接线图

见图9-11。

2.3  程序设计

根据时序图，画出交通灯控制的顺序功能图如图9-12所示。

当PLC进入RUN状态，M0得电自锁。当白天/黑夜开关S断开，此时动断触点X2闭合，因停止按钮是断开的，X1动断触点闭合，此时按下启动按钮，动合触点X0闭合，因此状态由M0转到M1，Y2、Y3得电，红2、绿1灯亮。延时20秒后，状态由M1转到M2，红2亮、黄1闪（闪烁由图9-11中的C16实现）。又延时5秒后，状态由M2转到M3，红1、绿2灯亮。延时40秒后，状态由M3转到M4，红1亮、黄2闪。又延时5秒后，状态由M4转回到M0，执行下一循环。

当白天/黑夜开关S闭合时，只有黄灯的闪烁，问题是这样解决的： M8012（PLC机内内部产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器），其线圈由PLC自动驱动，即 PLC通电后M8012保持100ms的周期振荡，利用其动合触点驱动计数器线圈C16，当C16累计到10个脉冲时（1s时间），计数器C16动作，C16动合触点驱动时间继电器T4，T4定时1s后动作，T4动合触点闭合将C16复位，其后周而复始，使C16线圈接通1s后又断开1s，动断触点C16接到控制线圈Y1和Y4回路，使Y1和Y4时而接通1s时而断开1s，从而产生了在黑夜开关S闭合时黄灯闪烁的效果，其梯形图程序见图9-13。

当按下停止按钮，X1闭合，其动断触点X1分别接到Y0~Y5的线圈回路，使Y0~Y5断电，所有灯灭。同时使程序从MO后不再执行。

2.4 运行并调试程序

(1)将梯形图程序输入到计算机。

(2)按图9-11所示连接好PLC的输入与输出端，将PLC与计算机连接好。

（3）对程序进行调试运行。

将S闭合，按下启动按钮SB1，观察HL1～HL6的指示状态。

将S打开，按下启动按钮SB1，观察HL1～HL6的指示状态。按下停止按钮，再观察HL1～HL6的指示状态

  PC作为ProfibusDP单主站的实现

Profibus是由SIEMENS公司推出的一种开放式现场总线标准，1989年成为德国标准DIN19245，1996年成为欧洲标准EN50170，1999年12月被接受为国际标准IEC61158的一部分。Profibus是目前欧洲乃至全球应用*泛的总线系统，他速度快成本低，几乎所有的PLC产品和极多的自动化外设产品都提供Profibus接口。

Profibus根据不同的应用场合提供3个兼容版本：ProfibusDP，ProfibusFMS和ProfibusPA。

ProfibusDP适用于现场级分布式自动化外设之间的高速数据传输（DP的含义为分散的外围设备）。他的体系结构包括ISO/OSI参考模型第1，2层以及用户接口，传输技术使用RS485（称为H2），这种结构能保证通信的实时性和系统实现的低成本。在用户接口中使用了定义用户和系统使用的应用功能和描述现场设备行为的行规。

ProfibusFMS（Fieldbus Message Specification）是现场级和单元级通信的通用解决方案，主要解决单元级主站之间（PLC和PC）的互相通信，因此高级功能比快速性系统反应时间更重要。FMS使用了ISO/OSI参考模型第1，2，7层，第1，2层与ProfibusDP兼容，第7层包括了应用协议并向用户提供了广泛的通信服务功能。

ProfibusPA是在ProfibusDP的基础上通过优化、扩展而来，主要用于化工等对安全性要求高的场合，通信采用扩展的ProfibusDP协议。传输技术改用IEC11582（称为H1），可确保本质安全性并使现场设备通过总线供电，通过分段耦合器，能方便地和ProfibusDP，ProfibusFMS相连。

二、Profibus通信协议

Profibus通信协议通过ISO/OSI参考模型第2层实现，在Profibus中第2层称为FDL（Fieldbus Data Link）。

Profibus总线上的设备包括2类：主站和从站。主站在一个限定时间 （令牌持有时间TokenHoldTime） 内对总线有控制权，这时主站可以向从站发送数据或请求从站的数据。从站对总线没有控制权，只是响应一个主站的请求或确认主站发送的数据。因此Profibus通信协议包括主站之间的令牌传递协议和主、 从站之间的主从协议。

令牌传递协议确保每个主站有足够的时间履行他的通信任务，令牌在所有主站中循环一周的最长时间是一定的。主从协议保证主站在令牌持有时间内与从站的通信。