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S7-1500與G120 CU250S-2PN的PROFINET PZD通信

天拓四方 ? 來源:bjttsf ? 作者:bjttsf ? 2023-07-20 16:19 ? 次閱讀

1、PROFINET 通訊功能概述

SINAMICS G120 的控制單元 CU250S-2PN 支持基于 PROFINET 的周期過程數據交換和變頻器參數訪問。

周期過程數據交換—PROFINET IO 控制器可以將控制字和主給定值等過程 數據周期性的發(fā)送至變頻器,并從變頻器周期性的讀取狀態(tài)字和實際轉速等過程數據。

變頻器參數訪問—提供 PROFINET IO 控制器訪問變頻器參數的接口,有兩 種方式能夠訪問變頻器的參數:

1)周期性通訊的 PKW 通道(參數數據區(qū)):通過 PKW 通道 PROFINET IO 控制器可以讀寫變頻器參數,每次只能讀或寫一個參數,PKW 通道 的長度固定為 4 個字。

2)非周期通訊:PROFINET IO 控制器通過非循環(huán)通訊訪問變頻器數據記錄 區(qū),每次可以讀或寫多個參數。

本文通過示例介紹 S7-1500 與 G120 CU250S-2PN 的 PROFINET PZD 通信,以組態(tài)標準報文 1 為例介紹通過 S7-1500 如何控制變頻器的起停、調速以及讀 取變頻器狀態(tài)和電機實際轉速。

2、S7-1500與G120的PROFINET PZD通信實例

2.1 硬件列表

wKgZomS47geANaeqAAA2dawaz7g286.png

2.2 軟件列表

wKgaomS47geAKe2cAAAaFCj3Um8289.png

2.3 硬件組態(tài)

創(chuàng)建 S7-1500 項目,打開 TIA PORTAL 軟件:

1)選擇創(chuàng)建新項目;

2)輸入項目名稱;

3)點擊“創(chuàng)建”按鈕。

wKgZomS47giAYVWSAAFiYxVT4YA765.png

圖2-1 創(chuàng)建S7-1500 項目

添加S7-1516-3PN/DP,創(chuàng)建項目:

1)打開項目視圖,點擊'添加新設備',彈出添加新設備對話框;

2)設備樹中選擇S7-1500->CPU->CPU 1516-3PN/DP->6ES7 516-3AN00-0AB0;

3)選擇CPU 版本號;

4)點擊“添加”按鈕。

wKgaomS47giAQnnSAAIt0m5sGfQ438.png

圖2-2 添加S7-1500 CPU1516-3PN/DP

添加G120 站:

1)點擊設備和網絡進入網絡視圖頁面;

2)將硬件目錄中“其它現場設備-> PROFINET IO -> 驅動器 -> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU250S-2 PN Vector V4.6”模塊拖拽到網絡視圖空白處;

3)點擊藍色提示“未分配”以插入站點,選擇主站“PLC_2.PROFINET 接口_1”, 完成與 IO 控制器網絡連接。

wKgZomS47gmAJSPvAAK1AzI_42E599.png

圖2-3 添加G120 從站

組態(tài)S7-1500 的Device Name 和分配IP地址:

1)點擊CPU1516-3PN/DP,設置其Device Name 為“plc1500”;

2)分配IP 地址

wKgaomS47gmASWZ6AAGUP36t4WY204.png

圖2-4 設置CPU1516-3PN/DP 的Device Name 和分配 IP 地址

組態(tài) G120 的 Device Name 和分配 IP 地址:

1)點擊 G120,設置其 Device Name 為“g120pn”;

2)分配 IP 地址。

wKgZomS47gqAa6GqAAF_oXtH-Zw408.png

圖2-5 設置G120 的Device Name 和分配IP 地址

完成上面的操作后,硬件組態(tài)中S7-1500 和G120 的IP 地址和Device Name 就已經設置好了。現在組態(tài)G120 的報文:

1)將硬件目錄中“Standard telegram1,PZD-2/2 ”模塊拖拽到“設備概覽”視圖 的插槽中,系統自動分配了輸入輸出地址,本示例中分配的輸入地址 IW0、IW2,輸出地址 QW0、QW2;

2)編譯項目。

wKgaomS47guAPFmzAAKXksaMsSE753.png

圖2-6 組態(tài)與CU250S-2 PN 通信報文

下載硬件配置:

1)鼠標單擊“PLC_2”選項;

2)點擊“下載到設備”按鈕;

3)選擇 PG/PC 接口類型,PG/PC 接口,子網的鏈接;

4)點擊“下載”按鈕。

wKgZomS47guABYsTAAJrF0f5e0s496.png

圖2-7 下載硬件配置

2.4、SINAMICS G120 的配置

在完成 S7-1500 的硬件配置下載后,S7-1500 與 G120 還無法進行通訊,必須 為G120 分配 Device Name 和IP 地址,保證為G120 實際分配的Device Name 與硬件組態(tài)中為G120 分配的Device Name 一致。分配G120 的設備名稱:

1)如下圖所示選擇“更新可訪問的設備”,并點擊“在線并診斷”;

2)點擊“命名”;

3)設置G120 PROFINET 設備名稱g120pn,并點擊“分配名稱”按鈕;

4)從消息欄中可以看到提示。

wKgaomS47gyAH-lCAAKsVc3KOFY716.png

圖 2-8

分配G120 Device Name分配G120 的IP 地址:

1)如下圖所示選擇“更新可訪問的設備”,并點擊“在線并診斷”;

2)點擊“分配IP 地址”;

3)設置 G120 IP 地址和子網掩碼,并點擊“分配 IP 地址”按鈕;

4)從消息欄中可以看到提示“當前連接的 PROFINET 配置已經改變。需重新啟 動驅動,新配置才生效”。

wKgZomS47gyAN94XAAKHlLTQLAg642.png

圖2-9

分配G120 IP 地址設置 G120 的命令源和報文類型:

1)在線訪問 G120;

2)選擇通訊設置;

3)設置 P0922=1,選擇“標準報文 1, PZD2/2”。

wKgaomS47g2AcBhjAAI27kMEDvo696.png

圖2-10

G120 配置變頻器自動設置的參數如下:

wKgZomS47g-AcMByAABUfknSxMA641.png

2.5 通過標準報文1 控制電機起停及速度

S7-1500 通過 PROFINET PZD 通信方式將控制字 1(STW1)和主設定值( NSOLL_A)周期性的發(fā)送至變頻器,變頻器將狀態(tài)字 1(ZSW1)和實際轉速( NIST_A)發(fā)送到S7-1500.

1. 控制字:常用控制字如下,有關控制字1(STW1)詳細定義請參考“3 PROFINET 報文結構及控制字和狀態(tài)字”章節(jié)。

·047E(16 進制) - OFF1 停車

·047F(16 進制) - 正轉啟動

2. 主設定值:速度設定值要經過標準化,變頻器接收十進制有符號整數16384(4000H 十六進制)對應于100%的速度,接收的最大速度為32767(200%)。參數P2000 中設置100%對應的參考轉速。

3. 反饋狀態(tài)字詳細定義請參考“3 PROFINET 報文結構及控制字和狀態(tài)字”章節(jié)。

4. 反饋實際轉速同樣需要經過標準化,方法同主設定值。

示例:通過TIA PORTAL 軟件“監(jiān)控表”模擬控制變頻器起停、調速和監(jiān)控變頻器 運行狀態(tài)。

wKgaomS47hCAFDmMAAB4nLnuAk0565.png

表 2-3 PLC I/O 地址與變頻器過程值

1.程序

wKgZomS47hCAFPN3AAGRMYzVQPM274.png

圖2-11 程序

2. 啟動變頻器

首次啟動變頻器需將控制字 1(STW1)16#047E 寫入 QW0 使變頻器運行準備 就緒,然后將 16#047F 寫入 QW0 啟動變頻器。

3. 停止變頻器

將16#047E 寫入QW0 停止變頻器;

4.調整電機轉速調整電機轉速調整電機轉速

將主設定值(NSOLL_A)十六進制 2000 寫入 QW2,設定電機轉速為 750rpm。

5.讀取 IW0 和 IW2 分別可以監(jiān)視變頻器狀態(tài)和電機實際轉速。

wKgaomS47hGASYrbAAGgjBHCWf4604.png

圖2-12 監(jiān)控表

3、PROFINET報文結構及控制字和狀態(tài)字

3.1 報文結構

wKgZomS47hKAK4sXAAENRySeSj4243.pngwKgZomS47hKAN4BgAAD2AYPRcno394.png

表 3-2 報文說明

3.2 控制字

wKgaomS47hOAS4m5AADG1dPeY4M894.png

表3-3 控制字

3.3狀態(tài)字

wKgZomS47hSAHv31AACIdUwtjyg424.pngwKgaomS47hSARjKhAAA00nRmlTE972.png


審核編輯:湯梓紅

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