西门子S7-1500通过Profinet网络控制变频器G120起停及调速 点击:14516 | 回复:8



江湖再见-余辉

    
  • [版主]
  • 精华:53帖
  • 求助:44帖
  • 帖子:3351帖 | 28451回
  • 年度积分:603
  • 历史总积分:131640
  • 注册:2006年4月25日
发表于:2017-08-08 14:10:01
楼主

1、PROFINET 通讯功能概述

SINAMICS G120 的控制单元 CU250S-2PN 支持基于 PROFINET 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—PROFINET IO 控制器可以将控制字和主给定值等过程 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。

变频器参数访问—提供 PROFINET IO 控制器访问变频器参数的接口,有两 种方式能够访问变频器的参数:

1. 周期性通讯的 PKW 通道(参数数据区):通过 PKW 通道 PROFINET IO 控制器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. 非周期通讯:PROFINET IO 控制器通过非循环通讯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 S7-1500 与 G120 CU250S-2PN 的 PROFINET PZD 通信,

以组态标准报文 1 为例介绍通过 S7-1500 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、S7-1500 与G120 的PROFINET PZD通信实例

2.1 硬件列表 

设备

订货号

版本

S7-1516-3PN/DP

6ES7 516-3AN00-0AB0

V1.5

CU250S-2PN

6SL3246-0BA22-1FA0

V4.6

PM240

6SL3224-0BE15-5UA0


          表 2-1 硬件列表

2.2 软件列表 

软件名称

版本

TIA Portal

V13

StartDrive

V13

          表 2-2 软件列表

2.3 硬件组态

创建 S7-1500 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。

                               2-1 创建 S7-1500 项目

添加 S7-1516-3PN/DP,创建项目:

1)打开项目视图,点击"添加新设备",弹出添加新设备对话框;

2)设备树中选择 S7-1500->CPU->CPU 1516-3PN/DP->6ES7 516-3AN00-0AB0

3)选择 CPU 版本号;

4)点击“添加”按钮。

                 2-2 添加 S7-1500 CPU1516-3PN/DP

添加 G120 站:

1)点击设备和网络进入网络视图页面;

2)将硬件目录中其它现场设备 -> PROFINET IO -> 驱动器 -> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU250S-2 PN Vector V4.6”模块拖拽到网络视图空白处;

3)点击蓝色提示“未分配”以插入站点,选择主站“PLC_2.PROFINET 接口_1”, 完成与 IO 控制器网络连接。

                  2-3 添加 G120 从站

组态 S7-1500 Device Name 和分配 IP 地址:

1点击 CPU1516-3PN/DP,设置其 Device Name “plc1500”

2)分配 IP 地址

  图 2-4 设置 CPU1516-3PN/DP Device Name 和分配 IP 地址

组态 G120 Device Name 和分配 IP 地址:

1)点击 G120,设置其 Device Name 为“g120pn”;

2)分配 IP 地址。

         2-5 设置 G120 Device Name 和分配 IP 地址

完成上面的操作后,硬件组态中 S7-1500 G120 IP 地址和 Device Name 就已经设置好了。现在组态 G120 的报文:

1)将硬件目录中“Standard telegram1PZD-2/2 ”模块拖拽到设备概览视图 的插槽中,系统自动分配了输入输出地址,本示例中分配的输入地址 IW0IW2,输出地址 QW0、QW2;

2)编译项目。

2-6 组态与 CU250S-2 PN 通信报文

下载硬件配置:

1)鼠标单击“PLC_2”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。

                              2-7 下载硬件配置


2.4、SINAMICS G120 的配置

在完成 S7-1500 的硬件配置下载后,S7-1500 与 G120 还无法进行通讯,必须 为 G120 分配 Device Name 和 IP 地址,保证为 G120 实际分配的 Device Name 与硬件组态中为 G120 分配的 Device Name 一致。

G120 的设备名称:

1)如下图所示选择“更新可访问的设备”,并点击“在线并诊断”;

2)点击命名

3)设置 G120 PROFINET 设备名称 g120pn,并点击“分配名称”按钮;

4)从消息栏中可以看到提示。

                图 2-8 分配 G120 Device Name

分配 G120 的 IP 地址:

1)如下图所示选择“更新可访问的设备”,并点击“在线并诊断”;2)点击分配 IP 地址

3)设置 G120 IP 地址和子网掩码,并点击“分配 IP 地址”按钮;

4)从消息栏中可以看到提示“当前连接的 PROFINET 配置已经改变。需重新启 动驱动,新配置才生效”。

                图 2-9 分配 G120 IP 地址

设置 G120 的命令源和报文类型:

1)在线访问 G120;

2)选择通讯设置;

3)设置 P0922=1,选择“标准报文 1, PZD2/2”。

                      图 2-10 G120 配置

频器自动设置的参数如下:

 

参数号

参数值

说明

参数组

P1070[0]

r2050.1

变频器接收的第 2 个过程值作为速度设定值

CDS0

P2051[0]

r2089.0

变频器发送第 1 个过程值为状态字


P2051[1]

r63.1

变频器发送第 2 个过程值为转速实际值


2.5  通过标准报文 1 控制电机起停及速度

S7-1500 通过 PROFINET PZD 通信方式将控制字 1STW1)和主设定值( NSOLL_A)周期性的发送至变频器,变频器将状态字 1ZSW1)和实际转速( NIST_A)发送到 S7-1500.

1.    控制字:常用控制字如下,有关控制字 1STW1)详细定义请参考“3 PROFINET 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

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 32767200%)。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 PROFINET 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。 

数据方向

PLC I/O 地址

变频器过程数据

数据类型

PLC ->

频器

QW0

PZD1 - 控制字 1STW1

16 进制(16Bit)

QW2

PZD2 - 主设定值(NSOLL_A

有符号整数(16Bit)

变频器 -> PLC

IW0

PZD1 - 状态字 1ZSW1

16 进制(16Bit)

IW2

PZD2 - 实际转速(NIST_A

有符号整(16Bit)

                            表  2-3 PLC I/O 地址与变频器过程值

  1. 程序

                                  图2-11  程序

2. 启动变频器

首次启动变频器需将控制字 1STW116#047E 写入 QW0 使变频器运行准备 就绪,然后将 16#047F 写入 QW0 启动变频器。

3. 停止变频器

16#047E 写入 QW0 停止变频器;

4.调整电机转速调整电机转速调整电机转速

将主设定值(NSOLL_A)十六进制 2000 写入 QW2,设定电机转速为 750rpm。

5.读取 IW0 和 IW2 分别可以监视变频器状态和电机实际转速。

                         图 2-12 监控表

3、PROFINET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 报文说明

3.2  控制字

控制字位

含义

参数设置

0

ON/OFF1

P840=r2090.0

1

OFF2 停ft

P844=r2090.1

2

OFF3 停ft

P848=r2090.2

3

脉冲使能

P852=r2090.3

4

使能斜坡函数发生器

P1140=r2090.4

5

继续斜坡函数发生器

P1141=r2090.5

6

使能转速设定值

P1142=r2090.6

7

故障应答

P2103=r2090.7

8,9

预留


10

通过 PLC 控制

P854=r2090.10

11

反向

P1113=r2090.11

12

未使用


13

电动电位计升速

P1035=r2090.13

14

电动电位计降速

P1036=r2090.14

15

CDS 0

P0810=r2090.15

3-3 控制字

 3.3  状态字 

状态字位

含义

参数设置

0

接通就绪

r899.0

1

运行就绪

r899.1

2

运行使能

r899.2

3

故障

r2139.3

4

OFF2 激活

r899.4

5

OFF3 激活

r899.5

6

禁止合闸

r899.6

7

报警

r2139.7

8

转速差在公差范围内

r2197.7

9

控制请求

r899.9

10

达到或超出比较速度

r2199.1


11

IPM 比较

r1407.7

12

打开抱闸装置

r899.12

13

报警电机过热

r2135.14

14

正反转

r2197.3

15

CDS

r836.0

3-4 状态字

1分不嫌少!


楼主最近还看过



gk2017

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 2回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:0
  • 注册:1900年1月01日
发表于:2017-08-09 18:15:07
1楼

哇,好东西哦,学习了。谢谢楼主!!!

wqwww520

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:16帖 | 390回
  • 年度积分:44
  • 历史总积分:1806
  • 注册:2011年10月04日
发表于:2017-08-10 09:13:59
2楼

嗯,不错,可以借鉴借鉴

矛头小子

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 180回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:554
  • 注册:2009年6月16日
发表于:2017-08-11 16:13:32
3楼

好东西,学习了,多谢楼主

半鬼

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 28回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:25
  • 注册:2015年11月11日
发表于:2017-08-12 22:22:51
4楼

感谢大神分享资料!!。。。。。。

LRF永鑫

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 1794回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1727
  • 注册:2014年8月31日
发表于:2017-08-19 14:57:18
5楼

非常感谢楼主的无私奉献!!!

阿水--王者之师

  • 精华:25帖
  • 求助:348帖
  • 帖子:1617帖 | 22281回
  • 年度积分:37
  • 历史总积分:98482
  • 注册:2007年3月22日
发表于:2017-08-19 15:04:46
6楼

  楼主自己写的呀,强大

chenrenfu

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 651回
  • 年度积分:21
  • 历史总积分:125
  • 注册:2011年9月08日
发表于:2017-08-19 20:37:11
7楼

感谢楼主的无私奉献!!!!!!!

eagleking68

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:6帖 | 407回
  • 年度积分:44
  • 历史总积分:890
  • 注册:2010年7月15日
发表于:2017-10-16 10:55:17
8楼

楼主你太厉害了,高手个啊


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师