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 概述

西门子Industrial Edge是西门子提供的一个面向工业场景的边缘计算平台。该平台使客户在各种工业场景中的数字化建设更加简便。

西门子Industrial Edge为集成和扩展自动化系统和 IT 系统之间的数据连接和数据交换，提供了集中化的基础设施。它使得自动化系统中的本地数据处理和云端提供的高性能数据有机结合在一起，从而为客户提供更优化的数字解决方案。

采用Industrial Edge平台可以方便的实现西门子变频器的数据采集、存储、分析和可视化。利用平台提供的现有应用，可以组成多种方案实现上述需求。现列举其中三种方案如下：

图1-1 Industrial Edge平台实现西门子变频器数字化的方案

其中方案一和方案二数据采样周期最小为1s，适用于大量、长期的数据采集。方案三利用变频器内部的数据记录trace功能，最高采样频率可达8kHz，适用于关键数据短期采样和进一步分析。

本文为大家介绍方案二中利用IE Flow Creator中的S7 comm程序块来采集变频器的数据。

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 操作步骤

利用IE Flow Creator中的S7 comm程序块来采集变频器的数据，首先需要将边缘设备IED通过网线和变频器的网络接口相连，支持变频器的调试网口和PN通信接口。

2.1打开IE Flow Creator应用

IE Flow Creator应用从IED启动，它采用Node-red形式的模块化、拖拽式编程方式，显示界面如下：

图2-1 IE Flow Creator显示界面

2.2添加程序块

添加一个S7 comm: read程序块，用于和变频器通信。再添加一个msg程序块，用于调试时查看接收到的变频器数据。将S7 comm的输出连接至msg的输入。

图2-2 添加程序块

2.3配置S7 comm程序块

双击S7 comm程序块，在右侧窗口中配置程序块。

图2-3 S7 comm程序块配置

设置IP地址和端口号：IP地址为变频器实际IP地址，端口号保留默认的102.

信号选择：从配置的信号列表中选择一个作为该程序块输出。S7 comm程序块可以配置多个需要采集的数据信号，但一个S7 comm程序块只能选择其中一个信号输出。

采样周期设置：可设置为按照一定时间周期性采样。

点击IP地址右侧的按钮，打开数据信号的配置窗体。

图2-4配置要采集的变频器参数

信号类型选择Datablock.

Num: 变频器参数号。

变频器参数类型：浮点数类型选择Real；16位整数类型选择Word；32位整数类型选择DWord.

Offset: 包含驱动对象编号和参数下标：= 1024*驱动对象编号+参数下标。

Quantity: 读取变频器参数时，参数数量应设置为1。

信号名称可以输入易于辨识的文本。

2.4部署程序

完成程序块配置之后可以部署程序并开始运行。

图2-5 部署程序

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实例

3.1  读取浮点型参数

S120变频器的功率单元组件号为2，读取直流母线电压参数值r70.

S7 comm程序块配置如下：

图3-1 读取r70参数程序块配置

程序运行后，通过右侧debug窗口可以查看msg程序块接收到的数据。

读取到直流母线电压实际值如下：

图3-2 读取r70参数结果

3.2  读取同一参数多个下标的参数值

S120变频器的功率单元组件号为2，读取速度设定值p1070参数下标0和下标1的值.

p1070参数实际值设置如下：

图3-3 p1070参数实际值

读取p1070[0]参数配置如下：

图3-4 读取p1070[0]程序块配置

其中Offset = 2 * 1024 = 2048.

运行结果如下：

图3-5 读取p1070[0]结果

将结果换算成16进制数：67173376 = 400FC00H.

其中400H = 1024，代表参数值r1024，FC表示参数为本模块的参数，00表示参数下标0.

读取p1070[1]参数配置如下：

图3-6 读取p1070[1]程序块配置

其中Offset = 2 * 1024 + 1 = 2049.

运行结果如下：

图3-7 读取p1070[1]结果

将结果换算成16进制数：65666048 = 3E9FC00H.

其中3E9H = 1001，代表参数值p1001，FC表示参数为本模块的参数，00表示参数下标0.