通过PROFINET实现S7-300S7-400与SINAMICS_S120通讯[1]

通过PROFINET实现S7-300/400与SINAMICSS120通讯CommunicationbetweenS7-300/400andSINAMICSS120withPROFINETEdition03/2008快速入门A&DService&SupportPage1-20A&DService&SupportPage2-20摘要本文介绍了通过PROFINET实现S7-300/400与SINAMICSS120通讯的硬件组态、驱动器控制及驱动器参数读、写的编程方法。关键词PROFINET、S7-300、SINAMICSS120、通讯、硬件组态、编程。KeywordsPROFINET、S7-300、SINAMICSS120、Communication、HardwareConfiguration、Program目录一、PROFINETIO/RT通讯功能概述...............................................................4二、S7-300/400与S120装置的连接.................................................................4三、必备条件.....................................................................................................5四、项目配置.....................................................................................................5五、使用STARTER/SCOUT调试...................................................................10六、通过PN总线对电机起、停及速度控制.......................................................11七、驱动器参数的读取及写入..........................................................................13八、程序参考实例............................................................................................19A&DService&SupportPage3-20A&DService&SupportPage4-20一、PROFINETIO/RT通讯功能概述CPU319-3PN/DP与SINAMICSS120之间通过PROFINETIO/RT可进行周期性及非周期性数据通讯。使用标准S7功能块SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通过PROFINET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SFB52/SFB53，可以实现非周期性数据交换，读取或写入驱动器的参数。二、S7-300/400与S120装置的连接1．硬件连接图1.(1).通过PROFINETIO/RT连接SIMATICCPU319-3PN/DP及CU310PN.2.硬件：3、使用的软件•STEP7V5.4SP2HF3•SCOUTV4.1SP1•STARTERV4.1SP1•S120V2.5SP1HF1•GSDV2.1文件:gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-20070726.xml在CF卡中的路径:\\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG\CBE20GSD.ZIP4、通讯概览NetPro通讯配置图2.IP地址及通讯名称:DeviceCommunicationnameIPaddressCPU319-3PN/DPPN-IO192.168.0.1CU310PNCU310PN192.168.0.2PG192.168.0.253注意：所有节点的子网掩码：255.255.255.0。三、必备条件1.PROFINETIO条件在本例中对于使用的软件版本，还应满足下列条件：应用例程的发送时钟为1ms。更新时间应设为2nms，此值可允许的范围为：1ms至512ms。四、项目配置1、DriveA&DService&SupportPage5-202、硬件组态(1)安装SINAMCISS120CU310PN的GSD文件对于PROFIBUSDP及PROFINETIO需要的所有GSD文件存在S120的CF卡中，将这些文件拷贝至本地硬盘并解压缩。在硬件配置中选择“Options=InstallGSDfile图3.GSDV2.1(gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-yyyymmdd.xml)可被安装。GSD文件安装后，设备会出现在硬件组态的如下目录中:PROFINETIO=Drives=SINAMICS=GSD=SINAMICSS120CU310PNfrom2.5。注意：•GSD子文件夹只有在安装DriveES或SIMOTIONSCOUT后才有效。否则GSD设备可直接在SINAMICS文件夹中被找到。•如果安装了DriveESBasic/Simatic或SIMOTIONSCOUT，则不必安装GSD文件。A&DService&SupportPage6-20(2)对于CPU319建立PROFINET网络图4.在插入CPU319-3PN/DP时会弹出建立PROFINET网络的窗口，在此新建一个PROFINET网络并设置此PLCPN节点的IP地址及子网掩码。(3)将CP310PN拖曳至PROFINET总线上(若安装GSD文件)图5.A&DService&SupportPage7-20将CP310PN拖曳至PROFINET总线上(若安装DriveES)图6.(4)双击310PN，打开其属性窗口分配其设备名称及IP地址，此处选择“AssignIPaddressviaIOcontroler”。图7.A&DService&SupportPage8-20(5)分配310PN控制的驱动及IO报文图8.(6)在IOCycle中设置数据处理及响应监控的更新时间图9.3、初始化通讯节点在硬件组态画面中，点击PLC=Ethernet=EditEthernetnodes，在打开的画面中网络可被浏览，通过此画面配置310PN的设备名称及IP地址。A&DService&SupportPage9-20图10.五、使用STARTER/SCOUT调试在SIMATICManager中鼠标右键点击SINAMICS_CU310_PN，选择“openobject”，可通过STARTER/SCOUT调试工具将CU310_PN项目打开。图10.A&DService&SupportPage10-20可通过使用Automaticconfiguration对驱动装置在线进行自动配置。配置结束后通过CopyRAMtoROM将参数存贮至CF卡中。本例中：•驱动装置选择报文“telegram1”。•CU单元选择报文“telegram390。图11.CU参数化:鼠标右键点击CU_S_126，选择Expert=Expertlist打开专家参数列表，可改变下列参数：•P728.8=output:DI/DO8可用于数字量输出(如果p922=390，自动设置p738=2091.0)。•P922:PROFIBUSPZDSIEMENStelegram390(390)。•p2104BI:2.AcknowledgefaultsSERVO_02:r2090.7。六、通过PN总线对电机起、停及速度控制S7-300/400PLC通过PROFINET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%，发送的最高频率(最大值)为7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)。(3)当组态的报文结构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SFC14和SFC15系统功能块。•SFC14(“DPRD_DAT”)用于读驱动装置的过程数据。•SFC15(“DPWR_DAT”)用于将过程数据写入驱动装置。A&DService&SupportPage11-20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.DBW4(见图13)中指定，主设定值在DB10.DBD6中设定，运行信号为M1.0。这些值均通过变量表“Drive_Run”设定及监控。控制程序见图12。（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.DBW2中。图12.控制程序A&DService&SupportPage12-20图13.DB10七、驱动器参数的读取及写入1.扩展PROFIDRIVE功能(DPV1)非周期性数据传送模式允许：•交换大量的用户数据•用DPV1的功能READ和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。表2.参数请求格式A&DService&SupportPage13-20表3.参数应答格式表4.参数请求及应答描述A&DService&SupportPage14-20表5.在DPV1参数应答中的错误值描述3.S7-300/400PLC通过PROFINET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SFB52/SFB53(程序参见图14)举例如下：(1)使用标志位M10.0及功能块SFB53将读请求(数据集RECORDDB1)(图15)发送至驱动器。将M10.0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。ERROR=1:表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。(2)使用标志位M10.2及功能块SFB52读取参数的请求响应(响应块DB2)(参见图16)。将M10.2设定为数值1读取参数请求响应，完成后必须将该位置0，结束该请求。ERROR=1:表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。A&DService&SupportPage15-20图14.读取驱动器参数程序A&DService&SupportPage16-20图15.“写”请求数据块DB1图16.驱动器返回参数值数据块DB2A&DService&SupportPage17-204.S7-300/400PLC通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数P1217。举例如下：PLC写参数时只需使用SFB53，在本项目的Network4中发送写请求DB101(参见图18)到驱动器；PLC读“写参数”响应时需使用SFB52，在本项目中读取驱动器返回的参数值数据块为DB102(参见图19)。程序参见图17。(1)将M11.0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。ERROR=1:表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息