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S7-1200与G120 Profinet自由报文Bico互联控制实例

西门子变频器 浏览:36 回复:0 收藏

EE_Notes  2025-08-22 09:57

  本文介绍一种PLC使用Profinet通信控制变频器等应用时，比较经典的控制用法。依托TIA Protal V18环境实现S7-1200与G120充分利用999自由报文和Bico技术的灵活性，简化系统架构，减少图纸设计工作量，提高PLC程序的柔性。

  本项目由一台S7-1200控制14台G120变频器，变频器分布在现场设备就近各电气室内。

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  因为各台变频器接线方式完全一致，我们以一台为例说明，原理图如下:
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  变频器输出侧配有主回路接触器，并要求对接触器状态信号进行监控；变频电机风机的启/停，故障信号也要进行监控。传统做法这些监控信号需要接入分布I/O或直接接入PLC。由原理图可见，实际上我们将这些需要监控的信号全部接入变频器CU控制单元的I/O端子，并经由Profinet网络通过999报文实现控制和监视功能，下面就来看详细方法。

  由于使用999自由报文，报文长度可以自己定义，考虑数据量和未来扩展，我们采用了6个读和6个写的PZD长度，根据报文形式，建立全局变量表，如下图:

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这里有一个细节问题，由于TIA Protal变量表数据索引方式和原来的STEP7 Manager不同，不能直接使用全局变量表中一个整字(INT或Word数据类型)中的某一位或几位，所以使用了Array of Bool数据类型，进行对需要拆分使用的PZD的定义，后面会介绍拆分和组合的例程和指令说明。
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接下来组态G120变频器侧的通讯，由于选择了999报文，组态方式相对灵活，6进6出PZD的长度并未完全用使用。
先看变频器接收到的3个PZD，分别是控制字、给定值、输出接触器控制字(位)。控制字和给定值(前两个PZD字)组态及PLC控制程序如下所示:
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用于启动变频器程序如下:
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用于停止变频器程序如下:
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用于远端故障复位程序如下:
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PLC发送命令数据到G120变频器:
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第4个PZD字第0位数据控制主回路接触器。组态及PLC控制程序如下:
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接下来看变频器要发送的5个PZD，分别是状态字、转速实际值、电流实际值、转矩实际值和I/O端子状态。组态及PLC控制程序如下所示:  
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PLC读取实际数据来自G120变频器:

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实际数据中转速实际值、电流实际值、转矩实际值的换算部分略过，重点介绍一下读写数据程序中的GATHER指令和SCATTER指令，前面说到过TIA Protal变量表数据索引方式和原来的STEP7 Manager不同，并不能直接使用全局变量表中一个整字(INT或Word数据类型)中的某一位或几位，那么我们要使用状态字、接触器控制位和I/O状态反馈中的某一位或几位就需要用GATHER指令和SCATTER指令对数据进行组合和拆分，下面是这两条指令的功能说明:(Tips 用SCATTER指令拆分的INT或Word数据类型字节序已经自动转换。)

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实际PLC程序中，对数据进行按位组合发送:

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  对需要按位使用的数据进行按位拆分:

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这样得到的数据可以利用在程序中，例如进行HMI显示元件赋值和故障字报警字状态的组织:

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篇幅有点长，但相信耐心读完一定有所收获。时间仓促，语言组织有些不足，欢迎评论区批评指正和讨论。欢迎点亮❤️，点赞，转发支持。































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