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西門子6SL3210-1SE31-8AA0

使用Starter / SCOUT調試
如圖9所示：在SteP7項目中生成了兩個驅動項目“SINAMICS_S120_CU320"和"SINAMICSxS120xCBE20v1",分別是驅動在PROFIBUS DP和PROFINET IO網絡上生成的。本例中PC與CBE20之間通過網線連接，用如圖9的方式既可直接打開Starter 或SCOUT 及驅動項目。

圖 9.

可通過使用"configuration"對驅動裝置進行手動配置。配置結束后編譯保存。
本例中：在Scout中選擇同樣的報文結構，并與SteP7 HW Config中定義的報文結構保持*，并單擊“Transfer to Hw Config"按鈕

圖 10.

注意：S120支持兩個周期性通訊接口IF1和IF2，分別通過CU參數P8839.0和P8839.1來定義IF1和IF2的通訊方式，在默認情況下P8839.0= P8839.1=99，就激活了這兩個接口的自動模式，如下表所示：

在這種方式下無法實現(xiàn)PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通訊，因此為了實現(xiàn)其并行通訊，需要按如下方式設置：
? P8839[0]=1和P8839[1]=2：PROFIBUS DP 用于同步，PROFINET IO用于周期性通訊
? P8839[0]=2和P8839[1]=1：PROFINET IO用于同步，PROFIBUS DP用于周期性通訊（本例中的設置）

兩個周期性通訊接口IF1和IF2的特性如上表所示：
注意：IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU與CPU之間的通訊。

五、通過PROFIBUS DP或PROFINET IO總線來實現(xiàn)過程數據的傳輸
S7-300/400PLC通過PROFINET IO或PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發(fā)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，參數P2000中的值為頻率設定值和實際值的參考頻率，100% 對應4000H(十六進制)，發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%)。
(3) 當組態(tài)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(tài)的報文結構PZD >2，在S7-300/400 中需調用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。
? SFC14(“DPRD_DAT")用于讀驅動裝置的過程數據。
? SFC15(“DPWR_DAT")用于將過程數據寫入驅動裝置。
例子(PROFINET IO)：SERVO_02 控制字、主設定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖11。

圖11

通過讀取Servo_02的參數r2050和P2051可以判斷數據是否傳輸成功。

圖12

例子(PROFIBUS DP)：SERVO_02 "控制字、主設定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖13。

圖13

通過讀取Servo_02的參數r8850和P8051可以判斷數據是否傳輸成功。

圖14

注意通過通訊接口IF1和IF2可以同時實現(xiàn)CPU與Servo_02的數據傳輸

六、驅動器參數的讀取及寫入

1.擴展PROFIDRIVE功能(DPV1)
非周期性數據傳送模式允許：
? 交換大量的用戶數據
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現(xiàn)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1.參數請求格式

表2.參數應答格式

表3.參數請求及應答描述

表4.在DPV1參數應答中的錯誤值描述

3. S7-300/400PLC通過PROFINET IO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SFB52 / SFB53
舉例如下：
(1) 使用標志位M0.0及功能塊SFB53將讀請求(數據集RECORD DB11)(圖16)發(fā)送至驅動器。
將M0.0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。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
(2) 使用標志位M1.0及功能塊SFB52讀取參數的請求響應(響應塊DB22)(參見圖17) 。
將M1.0設定為數值1讀取參數請求響應，完成后必須將該位置0，結束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。

圖15 PROFINET IO讀參數請求

USS通信原理與編程的實現(xiàn)

5. 1 S7 1200 PLC與G120 通過USS通信的基本原理

S7 1200提供了的USS庫進行USS通信，如下圖所示：

圖5： S7 1200 的USS庫

        USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過這個功能快來完成的。必須在主 OB中調用，不能在循環(huán)中斷OB中調用。
        USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設置通信的接口參數。可在主OB或中斷OB中調用。
        USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取變頻器的參數。必須在主 OB中調用，不能在循環(huán)中斷OB中調用。
        USS_WPM功能塊是通過USS通信設置變頻器的參數。必須在主 OB中調用，不能在循環(huán)中斷OB中調用。

這些功能塊與變頻器之間的控制關系如下圖所示：

圖6： USS 通信功能塊與變頻器的控制關系

        USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數據塊實現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數據接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與變頻器之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與變頻器的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。

        每個S7-1200 CPU多可帶3個通信模塊，而每個CM1241 RS485通信模塊多支持16個變頻器。因此用戶在一個S7-1200 CPU中多可建立3個USS網絡，而每個USS網絡多支持16個變頻器，總共多支持48個USS變頻器。

5. 2 S7 1200 PLC進行USS通信的編程

1．USS通信接口參數功能塊的編程
USS通信接口參數功能塊的編程如下圖所示。

圖7： USS通信接口參數功能塊的編程

USS_PORT功能塊用來處理USS網絡上的通信，它是S71200 CPU與變頻器的通信借口。每個CM1241 RS485模塊有且必須有一個USS_PORT功能塊。

PORT：指的是通過哪個通信模塊進行USS通信。
BAUD：指的是和變頻器進行通行的速率。 變頻器的參數P2010種進行設置。
USS_DB：指的是和變頻器通信時的USS數據塊。每個通信模塊多可以有16個USS數據塊，每個CPU多可以有48個USS數據塊，具體的通信情況要和現(xiàn)場實際情況相聯(lián)系。每個變頻器與S7-1200進行通信的數據塊是一的。
ERROR：輸出錯誤。
STATUS：掃描或初始化的狀態(tài)。
S7-1200 PLC與變頻器的通信是與它本身的掃描周期不同步的，在完成一次與變頻器的通信事件之前，S7-1200通常完成了多個掃描。
USS_PORT通信的時間間隔是S7-1200與變頻器通信所需要的時間，不同的通信波特率對應的不同的USS_PORT通信間隔時間。下圖列出了不同的波特率對應的USS_PORT小通信間隔時間。

圖8：不同的波特率對應的USS_PORT小通信間隔時間

        USS_PORT在發(fā)生通信錯誤時，通常進行3次嘗試來完成通信事件，那么S7-1200與變頻器通信的時間就是USS_PORT發(fā)生通信超時的時間間隔。例如：如果通信波特率是57600，那么USS_PORT與變頻器通信的時間間隔應當大于小的調用時間間隔，即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 協(xié)議庫默認的通信錯誤超時嘗試次數是2次。
        基于以上的USS_PORT通信時間的處理，我們建議在循環(huán)中斷OB塊中調用USS_PORT通信功能塊。在建立循環(huán)中斷OB塊時，我們可以設置循環(huán)中斷OB塊的掃描時間，以滿足通信的要求。循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設置如下圖所示：

西門子6SL3210-1SE23-2AA0
圖9：循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設置 

2．USS_DRV功能塊的編程
USS_DRV功能塊的編程如下圖所示。

圖10： USS_DRV功能塊的編程

USS_DRV功能塊用來與變頻器進行交換數據，從而讀取變頻器的狀態(tài)以及控制變頻器的運行。每個變頻器使用一的一個USS_DRV功能塊，但是同一個CM1241 RS485模塊的USS網絡的所有變頻器（多16個）都使用同一個USS_DRV_DB。

USS_DRV_DB：變頻器進行USS通信的數據塊。
RUN：                 DB塊的變頻器啟動指令。
OFF2：                 緊急停止，自由停車。 該位為0時停車。
OFF3：                 快速停車，帶制動停車。 該位為0時停車。
F_ACK：             變頻器故障確認。
DIR ：                 變頻器控制電機的轉向。
SPEED_SP：       變頻器的速度設定值。

ERROR：          程序輸出錯誤。
RUN_EN：        變頻器運行狀態(tài)指示。
D_DIR：           變頻器運行方向狀態(tài)指示。
INHIBIT：        變頻器是否被禁止的狀態(tài)指示。
FAULT：           變頻器故障。
SPEED：           變頻器的反饋的實際速度值。

DRIVE：           變頻器的USS站地址。變頻器參數P2011設置。
PZD_LEN：      變頻器的循環(huán)過程字。 變頻器參數P2012設置。

注意：變頻器的PKW的長度在這里是特殊需要注意的，在使用USS通信時必須是4，如果改成3或者127都將不能讀取反饋回來的過程值。

3．USS_RPM功能塊的編程

USS_RPM功能塊的編程 如下圖所示。

圖11：USS_RPM功能塊的編程

USS_RPM功能塊用于通過USS通信從變頻器讀取參數。

REQ：         讀取參數請求。
DRIVE：     變頻器的USS站地址。
PARAM：   變頻器的參數代碼。
INDEX：     變頻器的參數索引代碼
USS_DB：  變頻器進行USS通信的數據塊。

DONE：     讀取參數完成。
ERROR：  讀取參數錯誤。
STATUS： 讀取參數狀態(tài)代碼。
VALUE：   所讀取的參數的值。

注意：進行讀取參數功能塊編程時，各個數據的數據類型一定要正確對應。如果需要設置變量讀取參數時，注意該參數變量的初始值不能為0，否則容易產生通信錯誤。

4．USS_WPM功能塊的編程

USS_WPM功能塊的編程如下圖所示。

圖12：USS_WPM功能塊的編程

USS_WPM    功能塊用于通過USS通信設置變頻器的參數。
REQ：         讀取參數請求。
DRIVE：     變頻器的USS站地址。
PARAM：   變頻器的參數代碼。
INDEX：     變頻器的參數索引代碼。
EEPROM：把參數存儲到變頻器的EEPROM。
VALUE：    設置參數的值。
USS_DB：   變頻器進行USS通信的數據塊。

DONE：      讀取參數完成。
ERROR：   讀取參數錯誤狀態(tài)。
STATUS：  讀取參數狀態(tài)代碼。

注意：對寫入參數功能塊編程時，各個數據的數據類型一定要正確對應。如果需要設置變量進行寫入參數值時，注意該參數變量的初始值不能為0，否則容易產生通信錯誤。

5. 3 S7 1200 PLC進行USS通信的調試

S7-1200 PLC 通過CM1241 RS485模塊與變頻器進行USS通信時，需要注意如下幾點：

1. 當同一個CM1241 RS485 模塊帶有多個（多16個）USS變頻器時，這個時候通信的USS_DB是同一個，USS_DRV功能塊調用多次，每個USS_DRV功能塊調用時，相對應的USS站地址與實際的變頻器要*，而其它的控制參數也要*。

2. 當同一個S7-1200 PLC 帶有多個CM1241 RS485模塊（多3個）時，這個時候通信的USS_DB相對應的是3個，每個CM1241 RS485模塊的USS網絡使用相同的USS_DB,不同的USS網絡使用不同的USS_DB。

3. 當對變頻器的參數進行讀寫操作時，注意不能同時進行USS_RPM和USS_WPM的操作，并且同一時間只能進行一個參數的讀或者寫操作，而不能進行多個參數的讀或者寫操作。

在S7-1200 PLC 與變頻器的USS通信的實際使用過程中，需要根據網絡的現(xiàn)場情況，對問題進行具體的解決。

1 系統(tǒng)要求
軟件要求：電腦安裝有以下軟件:STEP7 ，Drive ES，Drivemonitor。
硬件要求：變頻器或者直流調速器應配有CBP2 通訊模板，以支持PROFIBUS DP通訊。

2 Masterdrives 6SE70 系列變頻器的配置和調試方法

2.1 STEP7配置
我們以一個簡單的例程為例，本例中
PC側安裝的軟件為: STEP7 v5.4 sp5, Drive ES v5.5，Drivemonitor V5.4 sp2;
變頻器為6SE7011-5EP60-Z Z=G91
PC機與變頻器之間采用PROFIBUS DP電纜連接通訊。

1) 首先在STEP7中新建項目，如圖1

圖1

3.2 直流調速器調試

3.2.1 直流調速器側的配置
設置通訊參數：（需要在面板PMU上操作）
P918=PROFIBUS DP站地址
P927=參數化接口的功能參數

3.2.2 使用Drivemonitor 調試
與Masterdrives系列變頻器相同，首先點擊工具欄按鈕“Online（Write E2PROM）"(參考圖5) ，完成PC機與變頻器的連接。然后按照6RA70的使用說明書第7章調試步驟設定參數。
SIMOREG 6RA70系列直流調速器也可以使用Drivemonitor 的Control Panel功能做基本調試，不同的是需要做如下設置：
直流調速器CUD1板上的端子37和參數P654的設定值相“與"，作為直流調速器的啟動指令之一，端子38與參數P661相與作為使能的指令，因此在使用Control Panel功能時，應先將24V給到兩個端子中，保證Control Panel的啟動和使能指令有效。
同時應當做如下參數設定：
P654=3100（通過DP通訊，Drivemonitor Control Panel功能設定的啟動指令）
P433=3002（通過DP通訊，Drivemonitor Control Panel功能設定的速度給定值）

點擊Drivemonitor中，在Operate下拉菜單中勾選“Set Process Data"，即可獲得Control Panel 控制權，此時可以使用Control Panel控制裝置啟停和運行。

按照上述設定，可以實現(xiàn)通過STEP7使用DP通訊方式調試SIMOREG 6RA70的功能