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湖南嘉普云自动化设备有限公司
西门子6SL3210-1SE21-8AA0
1 系统要求
软件要求:电脑安装有以下软件:STEP7 ,Drive ES,Drivemonitor。
硬件要求:变频器或者直流调速器应配有CBP2 通讯模板,以支持PROFIBUS DP通讯。
2 Masterdrives 6SE70 系列变频器的配置和调试方法
2.1 STEP7配置
我们以一个简单的例程为例,本例中
PC侧安装的软件为: STEP7 v5.4 sp5, Drive ES v5.5,Drivemonitor V5.4 sp2;
变频器为6SE7011-5EP60-Z Z=G91
PC机与变频器之间采用PROFIBUS DP电缆连接通讯。
1) 首先在STEP7中新建项目,如图1
图1
2) 在项目上插入新的驱动系统,在Set PG/PC中设为Profibus通讯的方式:
图2
3) 然后,在弹出的对话框中选择对应的选项:在Device中选择变频器的类型,在Device Version中选择变频器的版本(可以参考变频器的参数r0069),在BusAddress中设置变频器的DP地址,如图3
图3
4) 点击OK之后,新建驱动装置完成,在新建的驱动装置上插入Parameter Set,如图4
图4
2.2变频器调试
2.2.1 变频器通讯参数(需要在面板PMU上操作)
需要设置变频器通讯参数:
P918=变频器DP地址
P053=参数化接口的功能参数
2.2.2 在step7界面下使用Drivemonitor 调试变频器
1) 连接变频器:在STEP7中双击新建的Parameter Set,打开Drivemonitor 软件,然后点击工具栏按钮“Online(Write E2PROM)”,完成PC机与变频器的连接。如图5:
图5
2)设置参数:点击工具栏按钮“Parameter list complete”进入参数列表,按照参数设置步骤设置变频器参数(参考6SE70 使用大全上册中的参数设置步骤章节)。
3) Control Panel:是Drivemonitor中的控制界面,可以用此功能实现简单的调试,如启动电机,给定转速旋转,优化等等,也可以用功能实现故障判断。Drivemonitor界面的下面一行是Control Panel 功能条,点击右下角的箭头(如图6红框中所示):
图6
点击箭头,出现Control Panel 界面,点击红框中标识的“Request master control”,获得控制权(如图7):
图7
如图8,是Control Panel的功能介绍:
1) Request master control/ Relinguish master control(使用/取消Control Panel的功能)
2) Out bits 1-6
3) 变频器的启动,停止控制按钮
4) 速度设定值
5) 变频器状态显示
6)故障确认功能,如果变频器处于故障或者报警状态Device Status会显示“F”或者“W”,故障时,可以用此按钮确认故障
图8
除此之外,Control Panel还有显示电流电压实际值,显示当前参数组等功能,以方便调试。
3. SIMOREG 6RA70直流调速器的配置
对于SIMOREG系列直流调速器,配置方法如下:
3.1 STEP7配置:
1) 建立新的项目,在项目名上右键插入驱动系统(过程与Masterdrive系列变频器的配置相同,请参考图1和 图2),然后在对话框中选择产品类型,版本(r0060)以及PROFIBUS DP站地址 ,如图9所示 :
图9
2 ) 添加新的Paranmeter Set,双击打开Drivemonitor的调试界面。(过程与Masterdrive系列变频器的配置相同,请参考图4)
3.2 直流调速器调试
3.2.1 直流调速器侧的配置
设置通讯参数:(需要在面板PMU上操作)
P918=PROFIBUS DP站地址
P927=参数化接口的功能参数
3.2.2 使用Drivemonitor 调试
与Masterdrives系列变频器相同,首先点击工具栏按钮“Online(Write E2PROM)”(参考图5) ,完成PC机与变频器的连接。然后按照6RA70的使用说明书第7章调试步骤设定参数。
SIMOREG 6RA70系列直流调速器也可以使用Drivemonitor 的Control Panel功能做基本调试,不同的是需要做如下设置:
直流调速器CUD1板上的端子37和参数P654的设定值相“与”,作为直流调速器的启动指令之一,端子38与参数P661相与作为使能的指令,因此在使用Control Panel功能时,应先将24V给到两个端子中,保证Control Panel的启动和使能指令有效。
同时应当做如下参数设定:
P654=3100(通过DP通讯,Drivemonitor Control Panel功能设定的启动指令)
P433=3002(通过DP通讯,Drivemonitor Control Panel功能设定的速度给定值)
点击Drivemonitor中,在Operate下拉菜单中勾选“Set Process Data”,即可获得Control Panel 控制权,此时可以使用Control Panel控制装置启停和运行。
按照上述设定,可以实现通过STEP7使用DP通讯方式调试SIMOREG 6RA70的功能。
1.控制系统原理和接线图
下图是本例中所使用的原理和接线图。
图1:控制系统原理和接线图
这些功能块与变频器之间的控制关系如下图所示:
图6: USS 通信功能块与变频器的控制关系
USS_DRV功能块通过USS_DRV_DB数据块实现与USS_PORT功能块的数据接收与传送,而USS_PORT功能块是S7-1200 PLC CM1241 RS485模块与变频器之间的通信接口。USS_RPM功能块和USS_WPM功能块与变频器的通信与USS_DRV功能块的通信方式是相同的。
每个S7-1200 CPU多可带3个通信模块,而每个CM1241 RS485通信模块多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中多可建立3个USS网络,而每个USS网络多支持16个变频器,总共多支持48个USS变频器。
5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程
1.USS通信接口参数功能块的编程
USS通信接口参数功能块的编程如下图所示。
图7: USS通信接口参数功能块的编程
USS_PORT功能块用来处理USS网络上的通信,它是S71200 CPU与变频器的通信借口。每个CM1241 RS485模块有且必须有一个USS_PORT功能块。
PORT:指的是通过哪个通信模块进行USS通信。
BAUD:指的是和变频器进行通行的速率。 变频器的参数P2010种进行设置。
USS_DB:指的是和变频器通信时的USS数据块。每个通信模块多可以有16个USS数据块,每个CPU多可以有48个USS数据块,具体的通信情况要和现场实际情况相联系。每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是一的。
ERROR:输出错误。
STATUS:扫描或初始化的状态。
S7-1200 PLC与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的,在完成一次与变频器的通信事件之前,S7-1200通常完成了多个扫描。
USS_PORT通信的时间间隔是S7-1200与变频器通信所需要的时间,不同的通信波特率对应的不同的USS_PORT通信间隔时间。下图列出了不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间。
图8:不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间
USS_PORT在发生通信错误时,通常进行3次尝试来完成通信事件,那么S7-1200与变频器通信的时间就是USS_PORT发生通信超时的时间间隔。例如:如果通信波特率是57600,那么USS_PORT与变频器通信的时间间隔应当大于小的调用时间间隔,即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 协议库默认的通信错误超时尝试次数是2次。
基于以上的USS_PORT通信时间的处理,我们建议在循环中断OB块中调用USS_PORT通信功能块。在建立循环中断OB块时,我们可以设置循环中断OB块的扫描时间,以满足通信的要求。循环中断OB块的扫描时间的设置如下图所示:
图9:循环中断OB块的扫描时间的设置
2.USS_DRV功能块的编程
USS_DRV功能块的编程如下图所示。
图10: USS_DRV功能块的编程
USS_DRV功能块用来与变频器进行交换数据,从而读取变频器的状态以及控制变频器的运行。每个变频器使用一的一个USS_DRV功能块,但是同一个CM1241 RS485模块的USS网络的所有变频器(多16个)都使用同一个USS_DRV_DB。
USS_DRV_DB:变频器进行USS通信的数据块。
RUN: DB块的变频器启动指令。
OFF2: 紧急停止,自由停车。 该位为0时停车。
OFF3: 快速停车,带制动停车。 该位为0时停车。
F_ACK: 变频器故障确认。
DIR : 变频器控制电机的转向。
SPEED_SP: 变频器的速度设定值。
ERROR: 程序输出错误。
RUN_EN: 变频器运行状态指示。
D_DIR: 变频器运行方向状态指示。
INHIBIT: 变频器是否被禁止的状态指示。
FAULT: 变频器故障。
SPEED: 变频器的反馈的实际速度值。
DRIVE: 变频器的USS站地址。变频器参数P2011设置。
PZD_LEN: 变频器的循环过程字。 变频器参数P2012设置。
注意:变频器的PKW的长度在这里是特殊需要注意的,在使用USS通信时必须是4,如果改成3或者127都将不能读取反馈回来的过程值。
3.USS_RPM功能块的编程
USS_RPM功能块的编程 如下图所示。
图11:USS_RPM功能块的编程
USS_RPM功能块用于通过USS通信从变频器读取参数。
REQ: 读取参数请求。
DRIVE: 变频器的USS站地址。
PARAM: 变频器的参数代码。
INDEX: 变频器的参数索引代码
USS_DB: 变频器进行USS通信的数据块。
DONE: 读取参数完成。
ERROR: 读取参数错误。
STATUS: 读取参数状态代码。
VALUE: 所读取的参数的值。
注意:进行读取参数功能块编程时,各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量读取参数时,注意该参数变量的初始值不能为0,否则容易产生通信错误。
4.USS_WPM功能块的编程
USS_WPM功能块的编程如下图所示。
图12:USS_WPM功能块的编程
USS_WPM 功能块用于通过USS通信设置变频器的参数。
REQ: 读取参数请求。
DRIVE: 变频器的USS站地址。
PARAM: 变频器的参数代码。
INDEX: 变频器的参数索引代码。
EEPROM:把参数存储到变频器的EEPROM。
VALUE: 设置参数的值。
USS_DB: 变频器进行USS通信的数据块。
DONE: 读取参数完成。
ERROR: 读取参数错误状态。
STATUS: 读取参数状态代码。
注意:对写入参数功能块编程时,各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量进行写入参数值时,注意该参数变量的初始值不能为0,否则容易产生通信错误。
5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试
S7-1200 PLC 通过CM1241 RS485模块与变频器进行USS通信时,需要注意如下几点:
在S7-1200 PLC 与变频器的USS通信的实际使用过程中,需要根据网络的现场情况,对问题进行具体的解决。
西门子6SL3210-1SE21-8AA0