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产品详情PRODUCT ARTICLE
西门子PLC代理
产品名称:

西门子PLC代理

更新时间:

2021-11-23

产品描述: 西门子PLC代理
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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

    西门子PLC代理

     

     

     

    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

    问题:   
    S7-400中保持数据传输的*性使用的是什么机理?

    解答:
    *的数据指的是就内容来说是*的,而 且它所描述了在某个时间点的一个称之为*性数据的过程状态。要保持数据的*性,它在传输或处理过程中不得被更新或改动。< /span>

    样例 1:< /span>   
    为了对CPU在循环程序处理过程中有*的过程信号的映像,在程序处理前就把过程信号读入输入的过程映像中,并 且在程序处理后又写到输出的过程映像。然后,在程序处理过程中,用户程序在对操作数区输入(I)和输出(Q) 寻址时并不直接访问信号模块,而是访问CPU 的内部存储区里的过程映像 。< /span> 
    样例 2: 
    如果一个通讯块(比如 SFB 14 “GET”, SFB 15 “PUT”)被较高优先级的过程警报OB所中断,就有可能出现不*性。 现在,如果在该过程警报OB中的用户程序更改了已经部分被通讯块处理过的数据,那样的话被传输的数据中,部分是过程警报处理以前时间的数据,部 分则是过程警报处理以後时间的数据,这意味着,此数据是不*的。

    SFC 81 "UBLKMOV"    
    使用 SFC 81 “UBLKMOV”,把一个内存区(源区)的内容*地复制到另一个内存区(目标区)里 。复 制过程不得被操作系统的任何其它动作所打断。 
    使用SFC 81 “UBLKMOV”,可复制下列内存区:

    • 位存储器
    • DB 内容
    • 输入的过程映像
    • 输出的过程映像

    可复制的大数据量为 512 字节。请注意与CPU性能有关的限制。有关的限制可从操作列表中看到。

    既然复制过程不能打断,在使用 SFC 81“UBLKMOV” 时,可增大CPU对报警的响应时间。

    源区和目标区不得互相交迭。如 果的目标区大于源区,那么只把与源区里同样多的数据复制到目标区。如果的目标区小于源区,那 么只把目标区能接收的那么多的数据复制入目标区。

    通讯块和功能之间的*性
    对 S7-400 ,通 讯作业不在循环程序的执行处来处理,而是在程序循环过程中的一个固定的时间段里处理。从系统来讲,数据格式字节,字 和双字永远可以得到*性的处理,就是说传输一个字节,一个字(两个字节)或双字(4个字节)是不会被打断的。  
    如果通讯块(比如 SFB 12 “BSEND”)只能成对使用(象SFB 12 “BSEND” 和 SFB 13 “BRCV”) 而且它访问公共数据在用户程序中被调用,那么也访问本身数据区,比如通过 “DONE”参数对该数据区的访问,是可以协调的。通 过这些通讯块局部传输的数据的*性,因而可以在用户的程序里得到保证。  
    使用 S7 的通讯功能时动作是不一样的。用这些功能时目标设备 (比如 SFB 14 “GET”, SFB 15“PUT”) 里的用户程序不要求通讯块。在编程时就必须把*性数据的大小已经考虑在内。

    访问 CPU的工作内存   
    操作系统的通讯功能是以固定长度数据包来访问CPU的工作内存。此数据包的大小与CPU性能有关,S7-400 CPU是32个字节。< /span> 
    这样就确保了在使用通讯功能时报警响应时间不会被延长。由于这种访问与用户程序异步,你无法*地传输任意个数字节的数据。< /span>
    下面将解释为保证数据*性所要遵循的规则。

    用于 SFB 14 "GET" 或读变量的*性规则

    如果是 SFB 14 “GET”,只要遵循下列规则就可*性地传输数据。

    • 主动CPU(数据接收方):通过调用SFB 14读出OB中接收区的数据,或者,如果无法这样做的话,r 在SFB 14的处理结束后读出接收区的数据。
    • 被动CPU (数据发送方):按照被动CPU (数据发送方)规定的数据块的大小写入与发送区大小等量的数据。
    • 被动 CPU (数据发送方):在封锁中断的情况下把要发送的数据写入发送区。< /span>

       

      下图给出了一个无法保证数据传输*性的例子。因为它没有遵守*性规则的第二条:被动 CPU (数据发送方)的数据块大小为 8 个字节,而传输的却是 32 个字节。

       

    图 1:数据传输的例子

     

    用于 SFB 15“PUT”或写变量的*性规则

    对于 SFB 15 “PUT”,如果遵循下列规则,数据传输将具有*性:

    • 主动CPU (数据发送方): 把来自调用SFB 15 的OB 中的数据写入发送区。如果不可能,在 *次调用 SFB 15 结束后写入发送区。 
    • 主动CPU (数据发送方):把按照被动 CPU (数据发送方)的块大小的数据写入发送区。< /span>
    • 被动CPU (数据接收方): 在封锁中断的情况下,从接收区里读出收到的数据。< /span>

       

      下图为一个数据传输的例子。由 于*性规则的第二条没有得到遵守<被动CPU(数据接收方)的数据块大小只有32 个字节,而发送的却是64个字节>,无 法保证数据的*性。

       

     

     

    图 2:无 法保证*性的数据传输

     

    通过SFC 81 “ UBLKMOV”可在S7-400 的用户程序里实现跨几个变量的大数据块*性传输(不可中断的块移动)。

    这样,例如通过SFB 14 “ GET”, SFB 15 “PUT”以及读/写变量,可实现对此数据的*性访问。

    从一台 DP 标准从站读出*性数据,/ 然后把它*性地写入一台 DP 标准从站。

    通过SFC 14 “DPRD_DAT”从一台 DP 标准从站*性地读出数据  
    通过SFC 14 “DPRD_DAT”(从一台 DP 标准从站读出*性数据), 从一台DP标准从站*性地读出数据如果数据传输中无错误,则读出的数据被输入由RECORD的目标区。< /span> 
    目标区必须与你已经用STEP 7为选定的模块组态好的长度*。每次调用SFC 14只能访问一个模块/DP ID 的数据(从组态好的起始地址)。

    通过 SFC 15“DPWR_DAT” 把数据*性地写入一台 DP 标准从站

    通过 SFC 15“DPWR_DAT”( 把数据*性地写入一台DP标准从站)把 RECORD 里的数据*性地传输入赋址好的DP 标准从站。 
    源区的长度必须与通过 STEP 7 为选定模块组态好的长度*。

    注意:  
    PROFIBUS DP标准定义了传输*性用户数据的上限(见下一节)。通常的DP标准从站遵守这些限制。对于较老的CPU (<1999),对 传输*性用户数据存在与 CPU 有关的限制。 
    请参考这些CPU的技术数据。在关键字 “DP 主站 -每台DP 从站的用户数据” 下去寻找CPU 可以*性地从一台DP标准从站读出数据和*性地写入一台DP标准从站的数据的大长度,一些近期CPU的此项指标已经超过标准DP从站可能或接受的数据长度值。< /span>

    *性传输用户数据到一台 DP 从站的上限大值
    PROFIBUS DP标准规定了传输*性用户数据到DP从站的上限。这就是为什么在一台DP标准从站里,可用一个数据块来*性地传输大达64 个字 = 128 字节的用户数据。 
    当组态时,你定义了*性区的大小。该大小用特殊的代码格式(德语缩写: SKF)表示为64 个字 = 128 字节(输入用128个字节,128个字节用于输出)设置的*性数据大长度。再长就不可行了。 
    这个上限只适用于纯用户数据。诊断数据和参数被分组到完整的数据纪录里,因而总是得到*性地传输。< /span> 
    在通常的代码格式里(德语缩写: AKF),可为*性数据设置大长度16 个字 = 32 个字节 (32 个字节用于输入,32 个字节用于输出)。再长就不可行了。 
    在本文里请同样注意, 通常在一个非系统主站 (通过GSD连接)上的CPU 41x 作为 DP 从站时,必 须是用一般代码格式才可加以组态。基于这个理由,作为PROFIBUS DP上从站的 CPU 41x 的传输内存的大长度为16 个字 = 32个字节。 

    不使用SFC 14 或 SFC 15 时的*性数据访问
    *性数据访问 大于 4 个字节时,对于下列的CPU 是可行的(不用SFC 14或SFC 15)。要 被*性传输的一个 DP 从站的数据区数据是被传输到一个过程映像分区的。这样在此区域里的信息永远是*的。然后可用 装载/传输命令 (比如L EW 1) 来访问过程映像。  
    这为访问*性数据提供了特别方便和有力的选项(低运行开销)。这一方案又为高效地结合和参数化驱动或其它 DP 从站成为可能。< /span>

    它适用于下列CPU。固件版本 3.0 以上:
     

     

    S7-400 CPU 

    MLFB

    CPU 412-16ES7 412-1XF03-0AB0
    CPU 412-26ES7 412-2XG00-0AB0
    CPU 414-26ES7 414-2XG03-0AB0
    CPU 414-36ES7 414-3XJ00-0AB0
    CPU 416-26ES7 416-2XK02-0AB0
    CPU 416-36ES7 416-3XL00-0AB0
    CPU 417-46ES7 417-4XL00-0AB0
    CPU 414-4H6ES7 414-4HJ00-0AB0
    CPU 417-4H6ES7 417-4HL01-0AB0

     

    表 1:支持*性数据访问的CPU(不用 SFC14/SFC15)

    当你进行直接访问时 (比方说 L PEW 或 T PAW),没有 I/O 访问错。

    从 采用SFC14/15 方案转向采用过程映像方案时的注意要点:< /b>

    •   当从SFC14/15 方案转向过程映像方案时,不建议同时使用系统功能以及过程映像。基本上讲,在用系统功能 SFC15 写时,过程映像是被追踪的,但 读出的时候就不被追踪了。 这意味着,过程映像值与系统功能 SFC14 的值之间的*性是无法保证的。< /span>
    • 在SFC 14/15 方案里,SFC 50 “RD_LGADR”输 出的地址区不同于过程映像方案的地址区
    • 如果使用 CP 443-5 ext,同时使用系统功能以及过程映像会导致出现下列出错消息:“ 没有对过程映像的读/写”,或是“不可能再用SFC 14/15 进行读/写”。

      样例: 
      下面的例子 (过程映像分区 3 “TPA 3”)显示了  HW Config 中一种可能的组态。

      • TPA 3 在输出处:这50 个字节在过程映像分区3 里是*的(下拉列表 “*性范围 -> 总长度”),因而可以通过一般的  “Load input xy”命令来读它。
      • 在输入下的下拉列表里选择 “过程映像分区 -> ---” 意味着过程映像里没有存储内容。只 能用系统功能SFC14/15来处理它。

     

     

    图 3:在HW Config 里组态DP从站的属性。

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                                                                                                                                                                          相关产品RELATED PRODUCT
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                                                                                                                                                                          Copyright© www.hunanjiapuyun.com 湖南嘉普云自动化设备有限公司

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