短尾信天翁西门⼦S7-1500通过Profinet⽹络控制变频器G120
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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/DP6ES7 516-3AN00-0AB0V1.5
CU250S-2PN6SL3246-0BA22-1FA0V4.6
PM2406SL3224-0BE15-5UA0
2.2 软件列表
软件名称版本
TIA PortalV13
StartDriveV13
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。
图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；
商品购销合同4）点击“添加”按钮。
图2-2 添加S7-1500 CPU1516-3PN/DP
一个厂一个昔
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。
图2-3 添加G120 从站
组态S7-1500 的Device Name 和分配IP地址：
1）点击CPU1516-3PN/DP，设置其Device Name 为“plc1500”；
2）分配IP 地址
图2-4 设置CPU1516-3PN/DP 的Device Name 和分配 IP 地址
组态 G120 的 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。
蒋乐志图2-5 设置G120 的Device Name 和分配IP 地址
完成上⾯的操作后，硬件组态中S7-1500 和G120 的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 telegram1，PZD-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 IW0、IW2，输出地址 QW0、QW2；
2）编译项⽬。
图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；
我们的知青岁月4）点击“下载”按钮。
图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。分配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 配置变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
建军节说说
招商银行待遇S7-1500 通过 PROFINET PZD 通信⽅式将控制字 1（STW1）和主设定值（ NSOLL_A）周期性的发送⾄变频器，变频器将状态字 1（ZSW1）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1（STW1）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32767（200%）。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 -> 变
QW0PZD1 - 控制字 1（STW1）16 进制(16Bit)
频器
QW2PZD2 - 主设定值（NSOLL_A）有符号整数(16Bit)
变频器 -> PLCIW0PZD1 - 状态字 1（ZSW1）16 进制(16Bit)
IW2PZD2 - 实际转速（NIST_A）有符号整数(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 1（STW1）16#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
将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 3-2 报⽂说明
3.2 控制字
控制字位含义参数设置
0ON/OFF1P840=r2090.0
1OFF2 停ft P844=r2090.1
2OFF3 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
