通過DP總線實現S7-300/400與SINAMICS S120 通訊

一、DP總線通訊功能概述

S7-300/400與SINAMICS S120 之間通過DP總線可進行周期性及非周期性數據通訊。使用標準S7功能塊SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式可將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發送至驅動器；使用標準S7功能塊SFC58 / SFC59，可以實現非周期性數據交換，讀取或寫入驅動器的參數。

二、S7-300/400與S120裝置的連接
 

三、驅動器站地址設置

1.  驅動裝置的PROFIBUS通訊地址設置有兩種方法：

(1) 通過CU控制單元上的撥碼開關實現地址設置，有效地址值為：1…126,本例中地址設置見下圖。

注意：通過撥碼開關改變地址時應斷掉變頻器電源

(2) 在撥碼開關全部撥到OFF或ON狀態時可以利用參數P918設置地址,否則

P918參數中設置的地址是無效的。

驅動裝置的PROFIBUS 通訊波特率默認為：1.5Mbps

2.   在S7-300/400的硬件組態中設定的驅動裝置站地址應與驅動裝置的站地址一致。

圖.1
 

四、通訊報文設置

對于不同的驅動裝置只有特定的報文結構能被選用，詳細描述請參考：SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1為常用報文。

表1. 

報文格式999為用戶自定義報文，當用戶選擇此報文格式時，電機的起、停控制位等需自己做關聯。此時必須將PLC控制請求置1（P854=1）。

注意：用戶可在S7-300/400硬件配置時根據需要配置報文結構，配置結束后進行
    編譯保存；之后打開Starter，核對報文結構是否一致，若不一致需在Starter
       中打開“configuration”做調整后點擊“Transfer to HW config”按鈕。

圖.2

DC/AC 驅動裝置報文設定

圖.3

五、用DP總線對電機起、停及速度控制

        S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發送至驅動器。

        (1) 控制字中Bit0做電機的起、停控制。

        (2) 主設定值為速度設定值，頻率設定值和實際值要經過標準化，使得4000H(十六進制)對應于，發送的zui高頻率(zui大值)為7FFFH(200%)。可以在P2000中修改參考頻率(缺省值為50Hz)。

        (3) 組態的報文結構 PZD=2或自由報文999時，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令進行數據傳送；當組態的報文結構  PZD〉2，在S7-300/400 中需調用SFC14和SFC15系統功能塊。

        •   SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀Profibus 從站的過程數據

        •   SFC15(“DPWR_DAT”)用于將過程數據寫入Profibus 從站

例子：SERVO_02 ”控制字、主設定值的發送及狀態字、實際頻率的讀取程序

       (1) 控制驅動器運行：

       通過先發送控制字(STW1)047E然后發送047F來啟動驅動器，該數據控制字在DB10.DBW8(見圖4)中，主設定值在DB10.DBD10中設定，運行信號為M1.0。這些值均通過變量表VAT_2設定及監控。控制程序見圖3。

   （2）停止驅動器：

       應發送控制字047E至驅動器。

   （3）讀取驅動器狀態字及頻率實際值：

       PLC接收狀態字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驅動器傳來的頻率實際值，存放在DB10.DBD2中。

圖3.  控制程序

圖4. DB10

六、驅動器參數的讀取及寫入

1.擴展PROFIBUS DP功能(DPV1)

非周期性數據傳送模式允許：

    •     交換大量的用戶數據（zui多240 bytes)

    •     用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現非周期性數據交換。傳輸數
        據塊的內容應遵照 PROFIdrive參數通道(DPV1)數據集DS47（非周期參
        數通道結構）。

2. 參數請求及參數應答的結構

    參數請求包括三部分：請求標題、參數地址及參數值。

表2.參數請求格式

表3.參數應答格式

表4.參數請求及應答描述

表5.在DPV1參數應答中的錯誤值描述

3. S7-300/400PLC通過PROFIBUS非周期性通訊方式讀取驅動器參數。

請注意：PLC讀取驅動器參數時必須使用兩個功能塊SFC58 / SFC59 (程序參見圖5)

舉例如下：

       (1) 使用標志位M10.0及功能SFC58塊將寫請求(數據集RECORD DB1) (圖6)發送至驅動器。  

       將M10.0設定為數值1啟動寫請求，當寫請求完成后必須將該請求置0，結束該請求。MW108 (RET_VAL)顯示錯誤代碼，用于表示功能處理時發生的錯誤。有關錯誤的描述參見“系統功能/功能塊幫助”。

       (2) 之后，使用標志位M10.1及功能SFC59塊將讀請求發送至驅動器，驅動器返回參數值響應(響應塊DB2)  (參見圖7) 。 

    將M10.1設定為數值1啟動讀請求，當讀請求完成后必須將該請求置0，結束該請求。MW110 (RET_VAL) 顯示包括錯誤代碼。

    用于表示功能處理時發生的錯誤。有關錯誤的描述參見“系統功能/功能塊幫助”。

圖5.  讀取驅動器參數程序

圖6.  “寫”請求數據塊DB1

圖7.  驅動器返回參數值數據塊DB2

4. S7-300/400PLC通過PROFIBUS非周期性通訊方式寫入驅動器參數P1217。

舉例如下：

       PLC寫參數時只需使用SFC58，在本項目的Network 3中發送寫請求DB1 (參見圖9) 到驅動器； PLC讀“寫參數”響應時需使用SFC59，在本項目中讀取驅動器返回的參數值數據塊為DB2 (參見圖10) 。程序參見圖8。

       (1) 將M10.0設定為數值1啟動寫請求，當寫請求完成后必須將該請求置0，結束該請求。MW108 (RET_VAL)顯示錯誤代碼，用于表示功能處理時發生的錯誤。有關所有錯誤的描述參見“系統功能/功能塊幫助”。

       (2)  將M10.1設定為數值1啟動讀請求，當讀請求完成后必須將該請求置0，結束該請求。MW110 (RET_VAL) 顯示包括錯誤代碼。

       用于表示功能處理時發生的錯誤。有關錯誤的描述參見“系統功能/功能塊幫助”。

圖8.  寫入驅動器參數程序

圖9.  寫請求DB1

圖10.  驅動器返回的數據塊DB2