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西门子总代理变频器
产品名称:

西门子总代理变频器

更新时间:

2018-10-09

产品描述: 西门子总代理变频器
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    一、DP总线通讯功能概述

    S7-300/400SINAMICS S120 之间通过DP总线可进行周期性及非周期性数据通讯。使用标准S7功能块SFC14/SFC15S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式可将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器;使用标准S7功能块SFC58 / SFC59,可以实现非周期性数据交换,读取或写入驱动器的参数。

     

    二、S7-300/400S120装置的连接
     

     

     

    三、驱动器站地址设置

    1.  驱动装置的PROFIBUS通讯地址设置有两种方法:

    (1) 通过CU控制单元上的拨码开关实现地址设置,有效地址值为:1126,本例中地址设置见下图。

    注意:通过拨码开关改变地址时应断掉变频器电源

                                                                                                                                               

    (2) 在拨码开关全部拨到OFFON状态时可以利用参数P918设置地址,否则

    P918参数中设置的地址是无效的。

    驱动装置的PROFIBUS 通讯波特率默认为:1.5Mbps

    2.   S7-300/400的硬件组态中设定的驱动装置站地址应与驱动装置的站地址*。


    图.1
     

    四、通讯报文设置

    对于不同的驱动装置只有特定的报文结构能被选用,详细描述请参考:SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1为常用报文。

    1. 


     

    报文格式999为用户自定义报文,当用户选择此报文格式时,电机的起、停控制位等需自己做关联。此时必须将PLC控制请求置1P854=1)。

    注意:用户可在S7-300/400硬件配置时根据需要配置报文结构,配置结束后进行
        编译保存;之后打开
    Starter,核对报文结构是否*,若不*需在Starter
           中打开“configuration”做调整后点击“Transfer to HW config”按钮。


    图.2

     

     


     


    DC/AC 驱动装置报文设定

    图.3

    五、用DP总线对电机起、停及速度控制

            S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。

            (1) 控制字中Bit0做电机的起、停控制。

            (2) 主设定值为速度设定值,频率设定值和实际值要经过标准化,使得4000H(十六进制)对应于100%,发送的高频率(大值)7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)

            (3) 组态的报文结构 PZD=2或自由报文999时,在S7-300/400 中可用“MOVE指令进行数据传送;当组态的报文结构  PZD>2,在S7-300/400 中需调用SFC14SFC15系统功能块。

            ?   SFC14(DPRD_DAT)用于读Profibus 从站的过程数据

            ?   SFC15(DPWR_DAT)用于将过程数据写入Profibus 从站

    例子:SERVO_02 ”控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序

           (1) 控制驱动器运行:

           通过先发送控制字(STW1)047E然后发送047F来启动驱动器,该数据控制字在DB10.DBW8(见图4)中,主设定值在DB10.DBD10中设定,运行信号为M1.0。这些值均通过变量表VAT_2设定及监控。控制程序见图3

       (2)停止驱动器:

           应发送控制字047E至驱动器。

       (3)读取驱动器状态字及频率实际值:

           PLC接收状态字1(ZSW1),存放在DB10.DBW0中;接收驱动器传来的频率实际值,存放在DB10.DBD2中。


    图3.  控制程序

     


    图4. DB10

    六、驱动器参数的读取及写入

    1.扩展PROFIBUS DP功能(DPV1)

    非周期性数据传送模式允许:

        ?     交换大量的用户数据(多240 bytes)

        ?     DPV1的功能 READ  WRITE可以实现非周期性数据交换。传输数
            据块的内容应遵照
     PROFIdrive参数通道(DPV1)数据集DS47(非周期参
            数通道结构)。

    2. 参数请求及参数应答的结构

        参数请求包括三部分:请求标题、参数地址及参数值。

    2.参数请求格式

     

     

    3.参数应答格式

     

     

    4.参数请求及应答描述

     

     

     

    5.DPV1参数应答中的错误值描述

     

    3. S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式读取驱动器参数。

    请注意:PLC读取驱动器参数时必须使用两个功能块SFC58 / SFC59 (程序参见图5)

    举例如下:

           (1) 使用标志位M10.0及功能SFC58块将写请求(数据集RECORD DB1) (6)发送至驱动器  

           M10.0设定为数值1启动写请求,当写请求完成后必须将该请求置0,结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码,用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

           (2) 之后,使用标志位M10.1及功能SFC59块将读请求发送至驱动器,驱动器返回参数值响应(响应块DB2)  (参见图7) 

        将M10.1设定为数值1启动读请求,当读请求完成后必须将该请求置0,结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

        用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。


    图5.  读取驱动器参数程序

     


    图6.  “写”请求数据块DB1




    图7.  驱动器返回参数值数据块DB2

     

    4. S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式写入驱动器参数P1217

    举例如下:

           PLC写参数时只需使用SFC58,在本项目的Network 3中发送写请求DB1 (参见图9) 到驱动器; PLC读“写参数”响应时需使用SFC59,在本项目中读取驱动器返回的参数值数据块为DB2 (参见图10) 。程序参见图8

           (1) M10.0设定为数值1启动写请求,当写请求完成后必须将该请求置0,结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码,用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”

           (2)  M10.1设定为数值1启动读请求,当读请求完成后必须将该请求置0,结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

           用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。


    图8.  写入驱动器参数程序




    图9.  写请求DB1



    图10.  驱动器返回的数据块DB2

    1. S7通信简介
    S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议,主要用于S7300/400PLC之间的通信。SIMATIC S7- PN CPU包含一个集成的 PROFINET 接口,该接口除了具有 PROFINET I/O功能,还可以进行基于以太网的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持无确认数据交换、确认数据交换和单边访问功能。功能块的调用如图1、图2所示。


    S7-400

    S7-300
    描述简要描述
    SFB 8FB 8用于发送无确认的快速数据交换,发送数据后无对方接收确认。
    SFB 9FB 9用于接收
    SFB 12FB 12用于发送确认数据交换,发送数据后有对方接收确认。
    SFB 13FB 13用于接收
    SFB 14FB 14读数据单边编程读访问。
    SFB 15FB 15写数据单边编程写访问。

    表1

     


    图1

     



    图2

    要通过 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口实现S7 通信,需要在硬件组态中建立连接。


    2. 硬件及网络组态
    CPU采用两个315-2PN/DP,使用以太网进行通信。
    在STEP7中创建一个新项目,项目名称为PN S7。插入两个S7-300站,在硬件组态中,分别插入CPU 315-2 PN/DP。如图3所示。



    图3

    新建以太网,打开“NetPro”设置网络参数,选中CPU,在连接列表中建立新的连接。如图4所示。

    西门子总代理变频器
    图4

    然后双击该连接,设置连接属性。在“General”属性中块参数ID = 1,这个参数即是下面程序中的参数“ID”。在SIMATIC 315PN-1中激活“Establish an active connection”,作为Client端,SIMATIC 315PN-2作为Server 端。


    3. 软件编程

    3.1. 无确认数据交换
    SFB/FB 8 "USEND" 向类型为“URCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。执行发送过程而不需要和SFB/FB伙伴进行协调。也就是说,在进行数据传送时不需要伙伴SFB/FB进行确认。
    S7-300:在REQ的上升沿处发送数据。在REQ的每个上升沿处传送参数R_ID、
    ID和SD_1。在每个作业结束之后,可以给R_ID、ID和SD_1参数分配新数值。
    S7-400:在控制输入REQ的上升沿处发送数据。通过参数SD_1到SD_4来指向要
    发送的数据,但并非都需要用到所有四个发送参数。
    然而,必须确保参数SD_1到SD_4/SD_1和RD_1到RD_4/RD_1 (在相应通讯伙
    伴SFB/FB "URCV" 上)所定义的区域在以下几个方面保持*:
    ?编号
    ?长度
    ?数据类型
    参数R_ID必须在两个SFB中完全相同。如果传送成功完成,则通过状态参数DONE来表示,此时其逻辑数值为1。
    SFB/FB 9 "URCV" 从类型为“USEND”的远程伙伴SFB/FB中异步接收数据,并
    把接收到的数据复制到组态的接收区域内。
    当程序块准备好接收数据时,EN_R输入处的逻辑值为1。可以通过EN_R=0来取
    消一个已激活的作业。
    S7-300:在EN_R的每个上升沿处应用参数R_ID、ID和RD_1。在每个作业结束
    之后,可以给R_ID、ID和RD_1参数分配新数值。
    S7-400:通过参数RD_1到RD_4来指向接收数据区。
    必须确保参数RD_i/RD_1和SD_i/SD_1 (在相应通讯伙伴SFB/FB "USEND"
    上)所定义的区域在以下几个方面保持*:
    ?? 编号
    ?长度
    ?数据类型。
    通过NDR状态参数逻辑数值为1来指示已经成功完成复制处理过程。参数R_ID必须在两个SFB/FB上完全相同。
    打开SIMATIC 315PN-1的OB1,在OB1中依次调用FB8,FB9如图5、图6所示:



    图5

     

    程序中的参数说明见表2

    参数描述数据类型存储区描述
    REQINPUTBOOL I、Q、M、D、L上升沿触发工作
    IDINPUTWORDM、D、常数连接ID
    R_IDINPUT DWORDI、Q、M、D、L、常数连接号,相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
    DONEOUTPUTBOOL I、Q、M、D、L为1时,发送完成
    ERROROUTPUTBOOLI、Q、M、D、L为1时,有故障发生
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L状态代码
    S7-300:
    SD_1
    S7-400:
    SD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
     IN_OUTANYM、D、T、Z I、Q、M、D、T、C发送数据区

     表2 FB8参数说明

     



    图6

     

    程序中的参数说明见表3

    参数参数数据类型存储区描述
    EN_RINPUTBOOLI、Q、M、D、L、常数为1时,准备接收
    IDINPUTWORDM、D、常数连接ID
    R_IDINPUTDWORD I、Q、M、D、L、常数连接号,相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
    NDROUTPUTBOOL I、Q、M、D、L为1时,接收完成
    ERROROUTPUTBOOLI、Q、M、D、L为1时,有故障发生
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L状态代码
    S7-300:
    RD_1
    S7-400:
    RD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYM、D、T、Z I、Q、M、D、T、Z接收数据区

     表3 FB9参数说明


    同样,在SIMATIC 315PN-2的OB1中,调用FB8/FB9。通信双方的“R_ID”均设为0。将SIMATIC 315PN-1的MB100-MB109赋值B#16#02,在SIMATIC 315PN-2中,将FB9的“EN_R”置1,然后在SIMATIC 315PN-1中,将FB8中“REQ”设置上升沿信号,此时SIMATIC 315PN-2的MB110-MB119接收到B#16#02。如图7所示。



    图7

    同理,将SIMATIC 315PN-2 的MB100-MB109赋值为B#16#03,SIMATIC 315PN-1的MB110-MB119接收到B#16#03。如图8所示。



    图8

    3.2. 确认数据交换
    SFB/FB 12 "BSEND" 向类型为“BRCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。通过这种
    类型的数据传送,更多的数据可以在通讯伙伴之间传输,超过任何其它用于组态的
    S7连接的通讯SFB/FB所能传输的数据量,通过集成PN口的S7-400和S7-300是65534字节。
    要发送的数据区是分段的。各个分段单独发送给通讯伙伴。通讯伙伴在接收到后
    一个分段时对此分段进行确认,该过程与相应SFB/FB "BRCV" 的调用无关。在调用块之后,当在控制输入REQ上有上升沿时,发送作业被激活。发送用户存储区中的数据与处理用户程序是异步执行的。
    由SD_1起始地址和要发送数据的大长度。可以通过LEN来确定数据域的作业长度。在这种情况下,LEN替换SD_1的长度区域。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。如果在控制输入R处有上升沿,则当前数据传送将被取消。如果传送成功完成,则通过将状态参数DONE的数值设置为1来进行指示。如果状态参数DONE或ERROR的数值为1,则在前一个发送处理结束之前,不能处理新的发送作业。
    SFB/FB 13 "BRCV" 接收来自类型为“BSEND”的远程伙伴SFB/FB的数据。在收
    到每个数据段后,向伙伴SFB/FB发送一个确认帧,同时更新LEN参数。在块调用完毕,并且在控制输入EN_R数值为1之后,块准备接收数据。可以通过EN_R=0来取消一个已激活的作业。
    由RD_1起始地址和接收区的大长度。由LEN指示已接收数据域的长度。
    从用户存储区中接收数据与处理用户程序是异步执行的。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。通过状态参数NDR的数值为1来指示所有数据段的无错接收。接收到的数据保持不变,直到通过EN_R=1来重新调用SFB/FB 13为止。如果在数据的异步接收期间调用块,则将引发一个警告,该警告通过STATUS参数输出;如果当控制输入EN_R数值为0时进行调用,则接收将被终止,并且SFB/FB将返回到它的初始状态。
    打开SIMATIC 315PN-1的OB1,在OB1中依次调用FB12,FB13如图9、图10所示:



    图9

     

    如果没有产生任何错误,则在下一个SFB/FB调用时,通过状态参数DONE来指示,其数值为1。只有在后一个作业完成之后,才能再次激活写作业。远程CPU可以处于RUN或STOP模式。如果正在写入数据时发生访问故障,或如果执行检查过程中出错,则出错和警告信息将通过ERROR和STATUS输出表示。
    打开SIMATIC 315PN-1的OB1,在OB1中依次调用FB14,FB15如图13、图14所示:



    图13

     

    参数描述数据类型存储区描述
    REQ INPUTBOOLI、Q、M、D、L上升沿触发调用功能块
    ID INPUT WORDM、D、常数地址参数ID
    ERROROUTPUTBOOL I、Q、M、D、L接收到新数据
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L故障代码
    S7-300:
    ADDR_1
    S7-400:
    ADDR_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYM、D 
    I、Q、M、D、
    T、C
    从通信对方的数据地址中读取数据
    S7-300:
    RD_1
    S7-400:
    RD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYS7-300:M、D
    S7-400 I、Q、
    M、D、T、C
    本站接收数据地址

    表6 FB14参数说明

     



    图14

     

    参数描述数据类型存储区描述
    REQ INPUTBOOL I、Q、M、D、L上升沿触发调用功能块
    IDINPUTWORDM、D、常数地址参数
    DONEOUTPUTBOOL I、Q、M、D、L为1时,发送完成
    ERROROUTPUTBOOLI、Q、M、D、L为1时,有故障发生
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L故障代码
    S7-300:
    ADDR_1
    S7-400:
    ADDR_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYM、D
    I、Q、M、D、
    T、C
    通信对方的数据接收地址
    S7-300:
    SD_1
    S7-400:
    SD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYS7-300:M、D
    S7-400 I、Q、
    M、D、T、C
    本站发送数据地址

    表7 FB15参数说明

     

    西门子总代理变频器

     

     

     

                                                                                                                                                                  相关产品RELATED PRODUCT
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