1 DP 總線通訊功能簡述
S7-300 與 SINAMICS S120 之間的 DP 通訊是借助于系統(tǒng)功能塊 S FC14/S FC15 和 S FC58 / S FC59 進行 周期性及非周期性數據通訊。
?周期性數據交換:即數據的實時交換,如:控制字和設定值;狀態(tài)字和實際值。
非周期性數據交換:即讀寫參數。通常是在需要改變參數值時,才進行讀寫操作。
2 DP 通訊步驟
4.2.1 DP 地址設定
1). S120 的 DP 地址設定參見本章第 二節(jié) “S120 與 TP170” 中所述
2). S7-300 硬件組態(tài)中各驅動器的 DP 地址設定
硬件組態(tài)中設定的地址必 須和 S120 的 DP 地址保持一致。
4.2.2 DP 報文設置
此處的報文是指通訊過程中,S7-300 與 SINAMICS S120 交換的數據字的數量及各字的含義。根據不同 的應用來選擇相應的報文,下列的描述可用
來作為參考,詳細描述請參考 SINAMICS S120 相關手冊。
1). 電源模塊:
通常選 370 或 999
2). 電機軸:
在伺服控制模式下,借助于上位機實現位置控制,常用 102 和 105。如需要 DSC,則選 105。
在伺服/矢量控制模式下,通過集成的定位功能塊實現單軸的定位,常用 999 或 110。
在伺服/矢量控制模式下,實現速度控制,常用 1、2 或 999
注意:a). 999 為用戶自 由定義格式,通訊字的數量及各字的含義由用戶自己來定義。 b). 發(fā)送數據的第 一個字,應為控制字且第 10 位必 須為”1”。
1.如果驅動裝置用做伺服位置控制,報文結構只能選擇:SIEMENS Tlegra m 105 PZD10/10,或 SIEMENS Tlegra m 106 PZD10/10。
2.如果驅動裝置用做速度控制,報文結構有多種選擇,可選擇用戶自定義格式:999,將電機的起、停控 制位自己做關聯(lián)。注意:必 須將 PLC 控制
請求置 1(P850=1)。
注意:用戶可在 S7-300 硬件配置時根據需要配置報文結構,配置結束后進行編譯 保存;之后打開 Starter,
核對報文結構是否一致,若不一致需在 Starter 側做調整后點擊“Transfer to HW config”按鈕。
AC/AC 驅動裝置側報文設定
DC/AC 驅動裝置側報文設定
五、用 DP 總線對電機起、停及速度控制
S7-300PLC 通過 PROFIBUS 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,頻率設定值和實際值要經過標準化,使得 4000(十六進制)對應于 50Hz,發(fā)送 的zui高頻率(zui大值)為 7FFF。可以在
P2000 中修改標準化頻率,即參考頻率(缺省值為 50Hz)。
(3)當組態(tài)的報文結構 PZD=2 或自 由報文 999 時,頻率設定值為一個字,在 S7-300 中可用“MOVE” 指 令進行數據傳送;當組態(tài)的報文結構 PZD〉2,
頻率設定值為兩個字時, 在 S7-300 中對 PZD (過程數 據)讀寫參數時需調用 S FC14 和 S FC15 系統(tǒng)功能塊。
?S FC14(“DPRD_DAT”)用于讀 Profibus 從站的數據
?S FC15(“DPWR_DAT”)用于將數據寫入 Profibus 從站
例子: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
(1) 控制驅動器運行:
通過先發(fā)送典型控制字 047E 然后發(fā)送 047F(Bit 0 的信號邊沿:ON)來啟動驅動器,該數據控制字在 DB10.DBW8(見圖 2)中指 定,主設定值在
DB10.DBD10 中設定,運行信號為 M1.0。這些值均通過變量表 VAT_2 設定及監(jiān)控。控制程序見圖 1。
(2)停止驅動器:
應發(fā)送典型控制字 047E 至驅動器(Bit 0 的信號邊沿:OFF)。 (3)讀取驅動器狀態(tài)字及頻率實際值:
PLC 接收狀態(tài)字 1(STW1),存放在 DB10.DBW0 中;接收驅動器傳來的頻率實際值(NACT_B),存放在 DB10.DBD2 中。
圖 1. 控制程序
圖 2. DB10 控制字及狀態(tài)字 DB10
六、驅動器參數的讀取及寫入
1.擴展 PROFIBUS DP 功能(DPV1)
非周期性數據傳送模式允許:
?交換大量的用戶數據(zui多 240 bytes)
?用 DPV1 的功能 READ 和 WRITE 可以實現非周期性數據交換。傳輸數據塊的內容應遵照 PROFIdrive
Profile, version 4.0() (with data block 47 (DS47))非周期參數通道結構。
參數請求包括三部分:請求標題、參數地址及參數值。
參數請求格式
參數應答格式
參數請求及應答描述
3. S7-300PLC 通過 PROFIBUS 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 S FC58 / S FC59 (程序參見圖 3) 舉例如下:
(1) 使用標志位 M10.0 及功能 S FC58 塊將寫請求(數據集 RECORD DB1) (圖 4)發(fā)送
將 M10.0 設定為數值 1 啟動寫請求,當寫請求完成后必 須將該請求置 0,結束該請求。MW108 (RET_VAL) 顯示錯誤代碼,用于表示功能處理時
發(fā)生的錯誤。有關所有錯誤的描述,請參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
(2) 之后,使用標志位 M10.1 及功能 S FC59 塊將讀請求發(fā)送至驅動器,驅動器返回參數值響應(響應塊 DB2)
(參見圖 5) 。
將 M10.1 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。MW110 (RET_VAL) 顯示包括錯誤代碼。
用于表示功能處理時發(fā)生的錯誤。有關所有錯誤的描述,請參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
圖 3. 讀取驅動器參數程序
圖 4. 寫請求數據集 DB1
圖 5. 驅動器返回參數值響應塊 DB2
4.S7-300PLC 通過 PROFIBUS 非周期性通訊方式寫入驅動器參數 P1217。
舉例如下:
PLC 寫參數時只需使用 S FC58,在本項目的 Network 3 中發(fā)送寫請求 DB1 (參見圖 7) 到驅動器; PLC 讀
“寫參數”響應時需使用 S FC59,在本項目中讀取驅動器返回的參數值響應塊為 DB2 (參見圖 8) 。程序參見圖6。
(1) 將 M10.0 設定為數值 1 啟動寫請求,當寫請求完成后必 須將該請求置 0,結束該請求。MW108 (RET_VAL)
顯示錯誤代碼,用于表示功能處理時發(fā)生的錯誤。有關所有錯誤的描述,請參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”
(2)將 M10.1 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。MW110 (RET_VAL)
顯示包括錯誤代碼。
用于表示功能處理時發(fā)生的錯誤。有關所有錯誤的描述,請參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
圖 6. 寫入驅動器參數程序
圖 7. 寫請求 DB1
圖 8. 驅動器返回的響應塊 DB2
五、通過 Slave to Slave 方式實現各從站之間通訊
通常我們所用的 Profibus DP 方式,主站(m aster)發(fā)送數據給所有從站(slave)并接收從站的應答數 據。而通過 Slave to Slave 方式我們可以建
立從站間的數據傳輸而不必經過主站。這樣的通訊方式要求從站中
至少要有一個站做發(fā)送器(Publisher)其余站做接 收 器(Subscriber),發(fā)送與接收之間通過廣播方式進
行 。發(fā)送器在發(fā)送數據給主站的同時以廣播的方式發(fā)送給所有的接 收 器。接 收 器即可接收從主站發(fā)來的數據 也可接收從發(fā)送器發(fā)來的數據,通過
內部互聯(lián)到需要的位置去。示例如下:
使用 Slave to Slave 功能前提條件: 要有 SIMATIC S7 做主站
Drive ES Basic V5.3.3 或更高
SINAMICS S120 版本 V2.4 或更高 現舉例介紹如何使用
該功能。本例中使用設備如下: 筆記本:包含 CP5512 2# 站:CPU 314C-2DP 3# 站: SINAMICS S120 AC/AC 裝置,包含 CU 310 DP、PM340 、1FK7 電機 7# 站:SINAMICS S120 DC/AC 裝置,包含 CU 320、SLM、Double Motor Module, 2 個 1FK7 電機 其中:7# 站為 Publisher、 3# 站為 Subscriber Slave-to-slave 功能配置: 5.1 在 Step 7 中項目組態(tài)
2 從站參數配置
使用 Slave-to-slave 功能的接收器必須要在硬件組態(tài)中激活該功能。而發(fā)送器是由系統(tǒng)自動激活 本例中設 7# 站作為發(fā)送器,3# 站做接收器。
因而只需在 3# 站激活 Slave to Slave。步驟如下: 1:Step 7 硬件配置中雙擊 3# 站
2:在彈出的對話框中選擇 “Configuration”
3:打開它的 “Detail”
4:點擊 “Activate” 配置參數
在 Step 7 中 DP 從站的配置與在 Starter 中 DP 從站的配置區(qū)別如下:
上圖中:
“Slot” 代表各裝置在 Step 7 項目中的位置。本例中 Slot4+5 對應裝置 在從站中 Object 1 Servo_02,
Slot 4 的數據類型為 “Actual value” 代表 Servo 02 軸的數據輸出域
Slot 5 的數據類型為 “Setpoint ” 代表 Servo 02 軸的數據輸入域,其余各裝置依次類推。
Slot7+8 對應裝置 在從站中 Object 2 “Servo_03
Slot10+11 對應裝置 在從站中 Object 3 “CU_S_003
接 收 器的 Slave to Slave 功能僅 限于對其數據輸入域的參數配置(即只能對 Slot5、Slot8、Slot11 做 Slave 配置)
3 激 活 Slave to Slave 功能
在 Profibus Partner 中選擇 Type 類型。Output 表示該值來自于 PLC, Peer-to-peer traffic 表示 來源于 Slave to slave 的 Publisher
選擇數據源站號”DP address”、本例中可供選擇的 peer to peer 對象只有 3# 或 7 # 站。
選擇數據源的地址及數據長度
4 在 Step 7 中使用 S FC14,15 讀寫 7# 站數據
(參見本章第四節(jié)“通過 DP 總線實現 S7-300 與 SINAMICS S120 通訊”)