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西门子G120 CU240X-2 DP调试方法和步骤

本文通过示例介绍S7-1200与CU240E-2 DP F的PROFIBUS PZD通信,以组态标准报文1为例介绍通过S7-1200如何控制变频器的起停、调速以及读取变频器状态和电机实际转速。

2 S7-1200与CU240X-2 DP的PROFIBUS PZD通信实例2.1 硬件列表表2-1硬件列表2.2 变频器设置• 设置地址:两种方式设置PROFIBUS地址:1) 通过DIP开关设置PROFIBUS地址,本示例设置地址为10,如右图所示;2) 当所有DIP开关都被设置为on或off状态,通过P918设置PROFIBUS地址;注意:DIP开关设置PROFIBUS地址优先。

图2-1 DIP开关设置地址• 通信参数基本设置:设置变频器接口宏P0015=7;设置通信报文为标准报文P0922=1(有关报文类型信息请参考“3 PROFIBUS报文结构及控制字和状态字”章节)2.3 S7-1200硬件组态• 创建S7-1200项目:打开TIA PORTAL软件;1)选择创建新项目;2)输入项目名称;3)点击“创建”按钮;4)打开项目视图。

图2-2创建S7-1200项目• 添加S7-1200 CPU1214C:打开项目试图后;1)点击“添加新设备”选项,弹出添加新设备对话框;2)设备树中选择相应的CPU本示例选择CPU1214C DC/DC/DC;3)选择CPU版本号;4)点击“确定”按钮。

图2-3添加S7-1200 CPU1214C• 添加PROFIBUS主站模块CM1243-5:1)将硬件目录中“通信模块-> CM1243-5 -> 6GK7 243-5DX30-0XE0 ”模块拖拽到CPU左侧第一个槽位中;2)单击CM1243-5 PROFIBUS接口图标;3)设备属性对话框下点击“PROFIBUS地址”项;4)点击“添加新子网”按钮,创建PROFIBUS_1网络;5)使用默认PROFIBUS地址2。

图2-4添加PROFIBUS主站模块CM1243-5• 添加CU240E-2 DP F从站:1)点击网络视图按钮进入网络视图页面;2)将硬件目录中“其它现场设备-> PROFIBUS DP -> 驱动器-> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU240x-2 DP(F)V4.4 -> 6SL3 244-0BBxx-1PA1 ”模块拖拽到网络视图空白处;3)点击以插入站点蓝色“未分配”提示,选择主站“PLC_1.CM1243-5 PROFIBUS接口(X1)”,完成与主站网络连接。

图2-5添加CU240E-2 DP F从站• 分配CU240E-2 DP F从站地址:1)鼠标单击添加的CU240E-2 DP F从站;2)设备属性对话框下点击“PROFIBUS地址”项;3)选择“PROFIBUS_1”网络;4)设置PROFIBUS地址为10。

图2-6分配CU240E-2 DP F从站地址• 组态与CU240E-2 DP F通信报文:鼠标双击添加的CU240E-2 DP F从站,打开设备视图;1)将硬件目录中“S tandard telegram1,PZD-2/2 ”模块拖拽到“设备概览”视图的第1个插槽中,系统自动分配了输入输出地址,本示例中分配的输入地址IW68、IW70,输出地址QW64、QW66;2)编译项目。

图2-7组态与CU240E-2 DP F通信报文• 下载硬件配置:1)鼠标单击“PLC_1”选项;2)点击“下载到设备”按钮;3)选择PG/PC接口类型,PG/PC接口,子网的链接;4)点击“下载”按钮。

图2-8下载硬件配置2.4 通过标准报文1控制电机起停及速度S7-1200通过PROFIBUS PZD通信方式将控制字1(STW1)和主设定值(NSOLL_A)周期性的发送至变频器,变频器将状态字1(ZSW1)和实际转速(NIST_A_GLATT)发送到S7-1200.1.控制字:常用控制字如下,有关控制字1(STW1)详细定义请参考“3 PROFIBUS报文结构及控制字和状态字”章节。

• 047E(16进制) - OFF1停车• 047F(16进制) - 正转启动• 0C7F(16进制) - 反转启动• 04FE(16进制) - 故障复位2.主设定值:速度设定值要经过标准化,变频器接收十进制有符号整数16384(4000H十六进制)对应于100%的速度,接收的最大速度为32767(200%)。

参数P2000中设置100%对应的参考转速。

3.反馈状态字详细定义请参考“3 PROFIBUS报文结构及控制字和状态字”章节。

4.反馈实际转速同样需要经过标准化,方法同主设定值。

示例:通过TIA PORTAL软件“监控表”模拟控制变频器起停、调速和监控变频器运行状态。

表2-2 PLC I/O地址与变频器过程值1.启动变频器首次启动变频器需将控制字1(STW1)16#047E写入QW64使变频器运行准备就绪,然后将16#047F写入QW64启动变频器。

2.停止变频器将16#047E写入QW64停止变频器;3.调整电机转速将主设定值(NSOLL_A)十进制16384写入QW66,设定电机转速为1500rpm。

4.读取IW68和IW70分别可以监视变频器状态和电机实际转速。

图2-8监控表3 PROFIBUS报文结构及控制字和状态字3.1 报文结构表3-1报文结构表3-2 过程值缩写含义3.2 控制字表3-3控制字3.3 状态字表3-4状态字4 文档说明S7-1200与G120 CU240X-2 DP之间的PROFIBUS通信入门指南包含3个部分:>《S7-1200与G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS 通信第1部分控制变频器起停及调速》:介绍S7-1200通过周期性通信PZD通道(过程数据区)控制和检测变频器状态。

> 《S7-1200与G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS 通信第2部分周期通信读写变频器参数》:介绍S7-1200通过周期性通信PKW通道(参数数据区)读写变频器参数。

> 《S7-1200与G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS通信第3部分非周期通信读写变频器参数》:介绍S7-1200通过非周期性通信读写变频器参数。

关键词G120, CU240E-2 DP, CU240B-2 DP, S7-1200, PROFIBUS, PZD第2部分周期通信读写变频器参数1 G120 PROFIBUS通信功能概述SINAMICS G120第二代控制单元CU240B-2 DP、CU240E-2 DP、CU240E-2 DP F支持基于PROFIBUS的周期过程数据交换和变频器参数访问。

> 周期过程数据交换--通过该通信PROFIBUS主站可将控制字和主设定值等过程数据周期性的发送至变频器,并从变频器周期性的读取状态字和实际转速等过程数据。

G120最多可以接收和发送8个过程数据字。

该通信使用周期性通信的PZD通道(过程数据区),变频器不同的报文类型定义了不同数量的过程数据字(PZD)。

> 变频器参数访问--提供PROFIBUS主站访问变频器参数的接口,有两种方式能够访问变频器参数:1.周期性通信的PKW通道(参数数据区):通过PKW通道主站可以读写变频器参数,每次只能读或写一个参数,PKW通道的长度固定为4个字。

2.非周期性通信:主站采用PROFIBUS-DPV1通信访问变频器数据记录区,每次可以读或写多个参数。

本文通过示例介绍S7-1200与CU240E-2 DP F的PROFIBUS PKW通信,介绍如何通过PKW通信读P2902[5]参数值、写P1121参数值。

2 参数通道(PKW)的数据结构PKW通信工作模式:主站发出请求,变频器收到主站请求后处理请求,并将处理结果应答给主站。

图2-1 PKW通信原理PKW通信的请求和应答数据总是包含4个字,第1个字和第2个字传送参数号、索引以及任务类型(读或写),第3个和第4个字传送参数内容。

图2-2 PKW参数通道的结构> PKE:PKW第1个字• AK:位12~15 包含了任务ID 或应答ID,任务ID参考表2-1,应答ID参考表2-2 ;• SPM:始终为0;• PNU:参数号< 2000 PNU = 参数号。

参数号≥ 2000 PNU = 参数号减去偏移,将偏移写入分区索引中(IND 位7 … 0 )。

图2-3 PKW结构表2-1主站发送给变频器的任务ID表2-2变频器发送给主站的应答ID应答ID = 7 变频器会在参数值PWE1中将错误号发送给主站。

表2-3 应答ID = 7时的错误编号注:更多错误编号描述请参考《CU240E-2操作手册》> 参数索引IND:PKW第2个字• 子下标(参数下标):标识变频器参数的子索引(参数下标)值。

例如P840[1]中括号中的“1”即为参数下标。

• 分区下标:变频器参数偏移量,配合PNU确定参数号。

例如P2902的分区下标= 0x80,分区下表查询请参考表2-1。

图2-4 IND结构表2-4 分区下标设置,取决于变频器参数范围> 参数值PWE:PKW第3、4个字参数值PWE总是以双字方式(32 位)发送,一条报文只能传送一个参数值。

• 32位的参数值由PWE1(第3个字)和PWE2(第4个字)两个字组成;• 16位的参数值以PWE2表示,PWE1为0;• 8位的参数值以PWE2中位0…7表示,高8位和PWE1为0;• BICO参数:PWE1表示参数号,PWE2位10…15为1,PWE2位0…9表示参数的索引或位号。

3 S7-1200与CU240X-2 DP的PROFIBUS PKW通信实例3.1 S7-1200组态CU240E-2 DP F控制单元支持两种PKW通信报文:353报文和354报文,它们的区别在于过程值通道PZD数量的不同,PKW通道功能完全相同。

本示例以组态353报文为例。

S7-1200与CU240X-2 DP的PROFIBUS通信基本组态过程以及变频器通信参数设置请参考《S7-1200与G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS PZD通信》文档,在此不做详细介绍。

• 组态与CU240E-2 DP F通信报文1)将硬件目录中“SIEMENS telegr 353, PKW+PZD-2/2”模块拖拽到“设备概览”视图的第1个插槽中,系统自动分配了输入输出地址,本示例中分配PKW的输入地址IB68~IB75,输出地址QB64~QW71,分配PZD的输入地址IW76、IW78,输出地址QW72、QW74;2)为方便编程将插槽1的PKW区重命名为“PKW”(在调用系统功能DPRD_DAT、DPWR_DAT时将用到此名字),将插槽2的PZD区重命名为“PZD”。

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