s120变频器

更新时间:2023-04-16 01:27:27 阅读：评论：0

2023年4月16日发(作者：生活部的职责)

SinamicsS120系列丛书

SinamicsS120调试指南

第一章电机优化.......................................................................................................................3

1．S120驱动感应电机的优化...................................................................................................3

1．1正确配置电机.....................................................................................................................3

1．2优化过程：.........................................................................................................................3

2．S120驱动第三方伺服电机时的优化..............................................................................4

电机数据计算防火演练总结 ...............................5

电机数据静态辨识动漫可爱图片 ..5

速度环动态特性的优化.....................................................................................................5

电机数据动态辨识5

第二章S120的基本定位..........................................................................................................6

前言..............................................................................................................................................6

一、激活基本定位功能..............................................................................................................6

二、基本定位_点动（JOG）：................................................................................................8

三、基本定位_回零（Homing/Reference）：.......................................................................9

四、基本定位_限位（Limit）：.............................................................................................12

五、基本定位_程序步（TraversingBlocks）........................................................................13

六、手动数据输入（MDI）....................................................................................................14

第三章通讯............................................................................................................................17

一、使用PG/PC的串口与S120通讯....................................................................................17

1．1设置步骤：.......................................................................................................................17

1．2S120地址的设定：..........................................................................................................18

二、S120与TP170直接通讯..................................................................................................18

2．1硬件准备与网络连接.......................................................................................................18

2．2网络地址的设定：...........................................................................................................19

2．3ProTool项目配置............................................................................................................19

2．4建立标签...........................................................................................................................20

三、S120、TP170B与22

3．1硬件准备及网络连接：...................................................................................................22

3．2网络地址的设定...............................................................................................................22

3．3建立变量...........................................................................................................................24

四、通过DP总线实现S7-300与SINAMICSS120通讯.....................................................26

4．1DP总线通讯功能简述.................................................................................................26

4．2DP通讯步骤.............................................................................................................26

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4.2.1DP地址设定....................................................................................................................26

4.2.2DP报文设置....................................................................................................................27

五、通过SlavetoSlave方式实现各从站之间通讯...............................................................38

5．1在Step7中项目组态.......................................................................................................39

5．2从站参数配置...................................................................................................................39

5．3激活SlavetoSlave功能..................................................................................................41

5．4在Step7中使用SFC14,15读写7#站数据...................................................................41

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第一章电机优化

从V2.4版本起，SinamicsS120开放了对电机的优化功能，可优化的电机包括普通感应电机和同步伺服电

机，无论是对Siemens电机还是对第三方电机都可达到最优的控制特性。

1．S120驱动感应电机的优化

当S120驱动普通感应电机（SIEMENS电机或第三方电机）使用矢量方式（VECTOR）或无编码器矢量

方式（SLVC）时。优化步骤如下：

1．1正确配置电机

a)完成项目配置

b)依照电机铭牌输入电机额定数据

c)如果知道相关机械数据输入电机转动惯量P341,系统转动惯量与电机转动惯量比值P342,电机重量P344

d)电机等效图数据不必输入

e)设定变频器工作模式P1300,负载类型P205,工艺应用P500

感应电机的等效回路图：

项目配置结束后进行电机优化

电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险

1．2优化过程：

a.电机数据计算P340

P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算完成后P340自动恢复为

0。

b.电机数据静态辨识P1910

P1910用于电机数据静态辨识，该过程将计算：

•定子冷态阻抗P350

•转子冷态阻抗P354

•定子漏感P356

•转子漏感P358

•主电感P360

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•

对于需要弱磁工作的电机、有编码器的矢量控制VC方式下可选择电机磁化曲线的计算P1910=3（计

算磁化曲线的磁通和励磁电流P362~P369），在弱磁区更精确地计算电机励磁电流以提高转矩精度

执行P1910需要使能变频器。辨识过程中

•变频器有输出电压，输出电流

•电机可能转动最大90

•轴端无转矩

电机数据静态辨识步骤：

1.设定P1910

2.使能ON/OFF1并保持该位为“1”

电机辨识过程中电机可能会微微转动，辨识结束后P1910自动恢复为0

c.电机数据动态辨识P1960

P1960用于电机数据动态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程将完成

•编码器测试（如果是VC方式）

•计算磁化曲线的磁通和励磁电流（P362~P369）

•速度环参数优化（P1460/P1470、P1462/P1472）

•加速度预控（P1496）

•计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342）

动态辨识步骤：

1.电机空载，设定P1960=1/2（VC/SLVC）

2.使能ON/OFF1并保持该位为“1”

3.变频器自动执行动态优化过程，电机旋转，优化结束后P1960自动恢复为0

4.电机带载优化，带载后系统转动惯量等发生变化，设定P1960=3/4

5.使能ON/OFF1并保持该位为“1”

6.变频器自动执行动态优化过程，电机旋转，优化结束后P1960自动恢复为0，完成全部自动优化过程

优化完成后必须执行copyRAMtoROM

系统数据自动辨识后，请依照实际工艺要求使用STARTER中的Trace功能对速度环参数微调（调试方法参

照《SINAMICSS120快速入门》）

注：

•P1967（速度环动态响应因子）当要求系统动态响应快时该值需>100%

•P1960优化结束后加速度预控P1496设为100%，若速度给定变化比较大或齿轮传动时建议取消加速

度预控。

2．S120驱动第三方伺服电机时的优化

1.完成项目配置并依照电机铭牌正确输入电机额定数据及编码器类型

项目配置结束后进行电机优化

2.执行电机数据计算P340

3.电机数据静态辨识P1910

4.依照实际工艺要求使用STARTER中的Trace功能调整速度环参数（调试方法参照《SINAMICSS120

快速入门》）

5.电机数据及控制数据动态优化P1960

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电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险

优化过程：

a.电机数据计算P340

P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算结束后P340自动恢复为

0。

b.电机数据静态辨识P1910

P1910用于电机数据静态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程中

1.变频器有输出电压，输出电流，

2.电机可能转动最大210

P1910=1将计算：定子冷态阻抗P350、转子冷态阻抗P354、定子漏感P356、转子漏感P358、主电感P360。

电机数据静态辨识步骤：

i.设P1910=1

ii.使能ON/OFF1

辨识结束后P1910自动恢复为0

c.速度环动态特性的优化

依照实际工艺要求使用STARTER中的Trace功能优化速度P1460/P1470、P1662/P1472（调试方法参照

《SINAMICSS120快速入门》）

d.电机数据动态辨识P1959+P1960

P1959和P1960配合使用，用于电机数据动态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程将完成

•计算磁化曲线

•计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（

P342）等

动态辨识步骤：

1.电机空载以精确计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）

2.电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4,P1960=1以完成动态优化

3.如果项目配置时选择了扩展的给定通道（ExtendedSetpoint）斜坡函数发生器有效，建议在做空载优

化时通过设置P1958=0取消，同时不要使用旋转方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1

4.若电机带载后需要测试系统转动惯量，则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间

P1958≠0，然后执行P1960=1、P1958=4，优化过程中电流及速度限幅有效。

5.选择优化项目

设P1960+P1959

使能ON/OFF1

电机辨识过程中电机会加速至最大转速，优化过程中只有最大电流P640和最大转速P1082有效，辨识结束后

P1960自动恢复为0

注：若机械系统没有条件执行电机空载优化，可直接进行带载优化，此时必须考虑机械条件限制如：机械负载

惯性、机械强度、运动速度、位移的限制等。前三种情况可适当调整P1958、P640、P1082，通过使用斜坡上

升/下降时间、速度限制、电流限制来减少机械承受的压力做辅助保护，如机械位置有限制则最好不做动态优

化或可通过P1959.14和P1959.15做限位。

优化完成后必须执行copyRAMtoROM

S120驱动第三方伺服电机必要的电机数据

P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400

其它电机正常运行所需参数如：P341、P350

、P353、P356等可由计算得到

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第二章S120的基本定位

前言

S120有两种基本形式：DC/AC（用于多轴系统）AC/AC（关于美食用于单轴系统）目前这两种形式的V2.4及以上

版本都已具备基本定位功能。当前V2.4版本的S120具有如下定位功能：

使用S120基本定位功能的前提条件：

调试软件：StarterV4.0或更高版本/SCOUTV4.0或更高版本

硬件版本：SINAMICSFW:V2.4HF2或更高版本

注：

安装SCOUTV4.0需要STEP7版本至少为V5.3.3.1以上

•

点动(Jog)：用于手动方式移动轴，通过按钮使轴运行至目标点

•

回零(Homing/Reference)：用于定义轴的参考点或运行中回零

•

限位(Limits)：用于限制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位

•

程序步(TraversingBlocks)：共64个程序步，可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行

•

设定值输入(DirectSetpointInput/MDI)：目标位置及运行速度可由PLC或上位机控制，完成一个复杂的运动

一、激活基本定位功能

S120的定位功能必须在变频器离线配置中激活，步骤如下：

1.离线

3驱动配置

2.配置

4.激活基本定位

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配置结束后在线，连接驱动器。读参数r108.3=1,r108.4=1(activated)表示定位功能已激活，

从左边的项目导航栏中可找到Technology/basicposition和positioncontrol

定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或专家参数表进行设置

使用控制面板使用专家参数表

3.打开参数表

3.打开控制面板

使用控制面板的操作步骤：

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使用控制面板激活“点动”

1.选择基本定位功能

2.取得控制权限

3.斜坡函数发生器、速度给定等条件使能

4.选择“点动”

5.设置点动速度、加速度

/OFF1使能

7.丝瓜种植时间及技术要点点动运行

8.设定值/实际值监视

图例：

点动

（JOG/SETUP）

定位或程序步

（Relative/Absolute

PositioningORTraversingBlocks

回零

（Homing）

二、基本定位_点动（JOG）：

S120中点动有两种方式：

•速度方式(travelendless)：点动按钮按下，轴以设定的速度运行直至按钮释放。

•位置方式(travelincremental)：点动按钮按下并保持，轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止。

2.设置点

动命令源

3.点动数据设定

1.选择点

动功能

2.点动方式选择

0：速度

1：位置

相关参数设定

1.打开“Homing“(回零)页面

2.定义开关量输入点DI3为开始寻参命令（参数P2595=722.2）

3.回零方式选择主动回零P2597=0

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Step1

Step3P2600

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4.定义开关量输入点DI4为接近开关P2612=722.1（粗脉冲）

5.指定轴运行极限点，如果回零过程中极限点到达（P2613/P2614=0）则轴反转。若两点全为零则轴停

止。

6.指定回零方式：接近开关+编码器零脉冲

动作过程：

DI1（ON/OFF1）闭合，变频器运行，DI3闭合，开始寻参过程

•上图中（Step1）轴按照P2604定义的搜索方向，以最大加速度P2572加速至搜索速度P2605，到达

接近开关后DI4闭合,以最大减速度P2573减速停止，进入下一步：搜索编码器的零脉冲

•上图中（Step2）轴反转加速至速度P2608，离开接近开关后遇到的编码器的第一个零脉冲后轴停

止。进入下一步：回参考点

•轴加速以速度P2611运行偏置距离P2600后停止在参考点（上图中Step3）

全部动做结束后轴回到零位。完成主动回零过程

3.3被动回零（PassiveHoming）

PassiveHoming又称为Homingonthefly（被动回零）

被动回零用于轴工作与任意定位状态时动态修改当前位置值为零（如：在点动时、执行程序步时，执行MDI

时），执行被动回零后并不影响轴当前的运行状态，轴并不是真正的走到零点而只是其当前位置值被置为0，

重新开始计算位置

前提条件：P2597=1

绝对值编码器的被动回零：

参数设定

•打开“Homing“(回零)页面

•定义开始寻参命令P2595源（如开关量输入点DI2）

•回零方式选择被动回零P2597=1

•指定接近开关Bero为上升沿有效（如上图中步骤1）

•定义开关量输入点DI10（只能为快速I/O）为接近开关P2612=722.10（如上图中步骤2）

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动作过程：

•闭合DI1（ON/OFF1），变频器运行，选择任意一种命令（如点动，程序步、MDI等）轴按照所选

择的方式运行

•闭合DI2，开始被动回零

•闭合快速开关DI10（下图中红色线为该开关状态），可见到位置实际值恢复为0而后继续运行

（如图中绿色线所示）

四、基本定位_限位（Limit）：

S120中包含两种限位功能：软限位、硬限位。以限制轴运行范围。同时还有对轴运行速度，加减速的限制。

如下图所示激活限位方式

•项目导航栏中选择限位功能块

•激活软限位P2579=1，正/反向位置范围通过P2578,P2579设定

•激活硬限位P2568=1，硬限位位置开关源P2569,P2570

•最大速度：P2571、最大加速度：P2572、最大减速度：P2573

注：限位开关信号为“低“有效

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仅当该轴已经homing

后限位功能才有效

五、基本定位_程序步（TraversingBlocks）

通过使用TraversingBlocks_“程序步”模式可以自动执行一个完整的定位程序，也可实现单步控制；各程序步

之间可通过数字量输入信号切换。但只有当前程序步执行完后下一程序步才有效。

在S120中提供了最多64个程序步供使用

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程序步执行步骤：

1.项目导航栏中选择TraversingBlocks模式，设定开关量输入点DI3用于激活程序步功能

2.不拒绝任务P2641=1、没有停止命令P2640=1

运行过程中可通过断开联接与P2640的外部开关发出停止命令，则轴将以减速度P2620减速停车。

若断开联接与P2641的外部开关发出拒绝任务命令，则轴将以最大减速度P2573减速停车。

3.按工艺需要设定各个程序步参数，程序步代号决定程序的执行顺序。代号为-1表示该步不执行（初始代

号全部为-1），

4.通过6个数字量输入点的不同组合选择需要的程序步

5.闭合DI1（ON/OFF1）运行，闭合DI3激活Traversing方式(P2631=1有效)轴按设定步骤运行。

程

序

步

代

号

程

序

步

任务

六、手动数据输入（MDI）

DirectSetpointInput/MDI（直接设定点输入方式/手动数据输入方式）,MDI的缩写来自于NC技术”ManualDataInput”

使用MDI功能我们可以很轻松地通过外部控制系统来实现复杂的定位程序，通过由上位机控制的连续变化的

位置、速度来满足我们的工艺需要。

MDI有两种不同模式：

•位置(position)模式P2653=0、

•手动定位或称速度模式(ttingup)P2653=1这两种模式可在线切换

速度模式是指轴按照设定的速度及加/减速运行，不考虑轴的实际位置。

位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加/减速运行；

位置模式又可分为绝对位置（P2648=1）和相对位值（P2648=0）两种方式。

6．1MDI模式配置如下图所示：

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6．2激活MDI方式及参数配置：

1.项目导航栏中选择直接数据输入/MDI模式

2.如上面程序步中所述：不拒绝任务P2641=1、没有停止命令P2640=1

运行过程中可通过断开联接与P2640的外部开关发出停止命令，则轴将以减速度P2620减速停车。

若断开联接与P2641的外部开关发出拒绝任务命令，则轴将以最大减速度P2573减速停车

3.设定开关量输入点DI4用于激活MDI功能（P2647为“1”有效）

4.相关数据设置位置、速度、加/减速度P2642~P2645）

P2642=2690

P2643=2691

P2644=2692

P2645=2693

5.位置模式选择P2653

P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式

6.定位方式选择P2648

P2648=1：绝对位置方式；P2648=0：相对定位方式

7.方向设定源P2651、P2652

8.数据传输形式(P2649)及数据设定值确认命令源(P2650)

S120中MDI的数据传输可采用两种形式：

连续传输P2649=1

单步传输、上升沿确认P2649=0

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•

所谓单步传输是指MDI数据的传输依赖于参数P2650中选择的开关量信号。该命令为“沿”有效，每

次执行完一个机器步后，需要再次施加上升沿，新的速度、位置等才能有效。

与单步传输不同，一旦激活连续数据传输，MDI数据（位置、速度、加/减速度）可连续修改且立即

有效而无需开关使能。这样我们就可通过上位机实时调整目标位置及轴的运行速度、加/减速度而不

会停机

注：连续数据传输仅适用于绝对定位方式

6．3调试参数：

运行命令源(ON/OFF1)为P840=DI1

不拒绝数据传输：P2641=1

无停止命令：P2640=1

MDI位置模式：P2653=0/1

选择传输模式：P2649=0/1

数据设定值确认命令源P2650=DI3(P2649=1时无效)

激活MDI模式的命令源P2647=DI2

选择绝对定位方式：P2648=1

设置目标参数：P2690、P2691、P2692、P2693

依次合开关DI1,DI2，轴按设定值运行。

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第三章通讯

本手册将介绍五种有关SINAMICSS120的通讯方式：

•通过PG/PC串口

•S120与TP170直接联接

•S120、TP170与S7200的联接

•ProfibusDP方式

•S120的“从对从”方式（Slave-to-Slave）

一、使用PG/PC的串口与S120通讯

从STARTER的版本V4.0开始，STARTER可以通过PG/PC的串口与SINAMICSCU310/CU320通讯进行正常

的参数设置及监控，使用这种方式只需一根标准232电缆即可。

DCAC装置上的RS232口（X140）ACAC装置上的RS232口（X22）在

在CU320的底部CU310-DP的顶部

1．1设置步骤：

按下图所示设置PG/PC

如果PG/PC设置时“Interface”项找不到SerialCable_PPI，则必需关掉STARTER安装SerialCable_PPI的

驱动，然后再打开PG/PC设置。

下载SerialCable_PPI驱动：

/WW/view/en/23963280

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1．2S120地址的设定：

变频器地址通过DP地址开关设定为3，并在项目配置时设定Busaddress=3

这样设好后，连接232电缆，变频器送电，打开STARTER即可在线调试。

二、S120与TP170直接通讯

HMI可以与SINAMICSS120直接连接，以修改目标位置、运行速度、加/减速度等参数，也可用于模拟开关量

信号控制起停等操作而无需PLC等其他控制器。

本部分介绍使用TB170B编辑画面做简单定位。因此需要我们使用S120V2.4及以上版本。

2．1硬件准备与网络连接

•

一台插有CP5511或CP5512的计算机（装有SIMATICS7V5.3.3.1以上、SCOUTV4.0、

ProTool/ProtoolCSV6.0+SP2、ProTool/ProRTV6.0+SP2)

一台SINAMICSS120（本实验中使用AC/AC装置，包含：控制模块CU310_DP，功率模块PM340、

一台带DRIVE-CLIQ及增量编码器的电机、用于TP170B的直流24V电源）、一个HMI(如TP170B)

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通过ProfiBus电缆连于TP170B的1FB1(DP)口，S120的DP口及PC的CP5512（在这种配置中HMI为二

类主站）

TP170

PG/P

Profibus

SINAMICSS120

2．2网络地址的设定：

2.2.1SINAMICSS120DP地址设定有两种方式：

•当使用DP地址开关设置时，按照二进制编码组合方式来设定：地址开关拨到上步为ON，向下为

OFF，开关的排序从左至右0、1、2……，则对应的DP地址相应为20、21、22……例如：开关0

和1,2都置ON，则对应DP地址为20+21+22=1+2+4=7

地址开关含义地址计算举例

地址开关序号

•

2.2.2

2.2.3

当DP地址开关全部置于ON或OFF时，其地址由参数P918的值决定

设定好后的地址即为以后在硬件网络配置中使用的地址。

不论使用那种方式设定DP地址，每次修改后需断电再上电新的地址才有效

TP170B的地址在硬件网络配置种设定，通过下装完成

2．3ProTool项目配置

这里我们只介绍ProTool直接连接S120，所以我们可采用简单的配置而不必将项目集成到Step7中，为

此只需取消掉“ProToolIntergrationinStep7前面的”√“即可

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TP170B地

址

变频器DP

地址

配置时必须注意：

•

“Driver”必须选为SIMATICS7–300/400V6.0

•

Interface为1F1B

•

OnlyMasterontheBus

•

驱动器的参数配置时CommunicationPeer中地址（Address）为变频器DP地址

•

不必关心槽号(Slot)和机架号(Rack)设为0即可

•

网络的配置(NetworkParameters)中Profile设为DP

•

PG/PC的配置按照正常ProfibusDP的配置，与屏使用相同波特率、二者地址不要相互冲突

2．4建立标签

建立标签首先要了解项目中各装置的装置号，为此需离线打开项目配置如下图所示查看装置号

装置号

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参数号即为DB号

HMI与变频器直接连接时Range

应为“DB”

参数号即为数据块号：如参数

P2098即DB2098

DBB、DBW、DBD为16位十进制

数代表该参数的总索引号。

索引号定义如下：

位15-10：装置号（见SCOUT或STARTER中S120的配置）

位9–0：参数索引号

151090

装置号参数索引号

即：DBW=1024*装置号+参数索引号

设定举例：

本例中若需要通过HMI修改参数P2098.1

CU的装置号为1、Servo_04装置号为4

对CU的P2098.1DB=2098

DBW=1024*1+1=1025

对Servo的P2098设置如下DB=2098

DBW=1024*4+1=4097

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三、S120、TP170B与S7200

本章主要介绍如何借助于PROFIBUSProfile来实现S7-200、HMI、与SINAMICSS120之间的数据交

换，借助S7-200、TP170B来控制S120的运转、读写参数、进行简单的逻辑及算术运算等。

这种通讯方式并不是S7200直接与变频器通讯，两者之间通过要HMI来建立联系。因此，S7200

的各变量也要在ProTool或WinCC中以变量（Tag）的形式定义。

网络配置如下：

TP170B

OP77A、OP77BOP73

ProfibusProfile

SINAMICSS120

AC/AC装置

S7200CPU

1FK7电机

DP电缆从SINAMICSS120的DP口连接至TP170B的1FB1(DP)口，至S7200的Port0口；与PG/PC

的CP5512连接。

3．1硬件准备及网络连接：

•

一台插有CP5511或CP5512的计算机（装有SIMATICS7V5.3.3.1以上、SCOUTV4.0、MircoWin

V4.0、ProTool/ProtoolCSV6.0+SP2、ProTool/ProRTV6.0+SP2或WinCCFlexible)

一台SINAMICSS120AC/AC装置（包含：控制模块CU310_DP，功率模块PM340、一台带DRIVE-

CLIQ及增量编码器的电机）

•

一个可以做二类主站的HMI(TP170B)、用于TP170B的SITOP电源

S7200CPU（这种配置方式对S7200CPU的要求并不高，任意一台带有Port0口的CPU即可。本例使

用CPU222）

3．2网络地址的设定

SINAMICSS120DP地址的设定请参照上节

SINAMICSS120与HMI的配置参照上一节，所不同的是此时通讯的波特率受S7200PPI口的限制最大只

能为187.5Kbits。

此时S7200只相当于在原项目上加上一个controller，为此：

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•

“Driver”须为SIMATICS7200V6.0

Interface为1F1BOnlyMasterontheBus

S7200的参数配置时CommunicationPeer中地址（Address）为使用PPI电缆设定的地址

网络的配置(NetworkParameters)中Profile设为DP、波特率为187.5

MircoWin中CPU通讯口的设置：

Port0的设置

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配置好后建立连接：本例中Address1为TP170B、Address2为CPU222、Addres7为S120

3．3建立变量

在新建变量表“PLC”中选择该变量源，本例中有两种变量源：S7200或SINAMICSS120。

SINAMICSS120的变量及参数设定请参照上节，其中DB及DBW等为变频器的参数号及索引号。

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S7200的变量及参数设定与程序中使用的变量一致。

例如下面一段计算速度设定值的程序，变量VD16为经过计算后的速度设定值，需要通过一个确认键“Enter”

将该值通过HMI传送给变频器。

为此我们需要作一个变量VD16

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变量设好后在画面中做确认键“Enter”该按键按下时变频器中P2900等于S7200中VD16的值即可。

3.1

变频器中无须特殊的参数设置

四、通过DP总线实现S7-300与SINAMICSS120通讯

本章主要介绍如何借助于PROFIBUS-DP来实现S7-300与SINAMICSS120之间的数据交换，用S7-300

来控制S120的运转，及读写所需的参数。

4．1DP总线通讯功能简述

S7-300与SINAMICSS120之间的DP通讯是借助于系统功能块SFC14/SFC15和SFC58/SFC59进行

周期性及非周期性数据通讯。

•

周期性数据交换：即数据的实时交换，如：控制字和设定值；状态字和实际值。

非周期性数据交换：即读写参数。通常是在需要改变参数值时，才进行读写操作。

S120DC/AC

SIMATICS7

PROFIBUSDP

S120AC/AC

图3-1S7-300DP和S120通讯的典型硬件结构

4．2DP通讯步骤

4.2.1DP地址设定

1).S120的DP地址设定参见本章第二节“S120与TP170”中所述

2).S7-300硬件组态中各驱动器的DP地址设定

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硬件组态中设定的地址必须和S120的DP地址保持一致。

4.2.2DP报文设置

此处的报文是指通讯过程中，S7-300与SINAMICSS120交换的数据字的数量及各字的含义。根据不同

的应用来选择相应的报文，下列的描述可用来作为参考，详细描述请参考SINAMICSS120相关手册。

1).电源模块：

通常选370或999

2).电机轴：

•

在伺服控制模式下，借助于上位机实现位置控制，常用102和105。如需要DSC，则选105。

•

在伺服/矢量控制模式下，通过集成的定位功能块实现单轴的定位，常用999或110。

•

在伺服/矢量控制模式下，实现速度控制，常用1、2或999

注意：a).999为用户自由定义格式，通讯字的数量及各字的含义由用户自己来定义。

b).发送数据的第一个字，应为控制字且第10位必须为”1”。

1.如果驱动装置用做伺服位置控制，报文结构只能选择：SIEMENSTlegram105PZD10/10，或

SIEMENSTlegram106PZD10/10。

2.如果驱动装置用做速度控制，报文结构有多种选择，可选择用户自定义格式：999，将电机的起、停控

制位自己做关联。注意：必须将PLC控制请求置1（P850=1）。

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注意：用户可在S7-300硬件配置时根据需要配置报文结构，配置结束后进行编译保存；之后打开Starter，

核对报文结构是否一致，若不一致需在Starter侧做调整后点击“TransfertoHWconfig”按钮。

S7-300侧

报文设定

AC/AC驱动装置侧报文设定

报文结构与S7-300侧

一致显示“蓝钩”

Start侧报文

设定

S7-300侧报文设定

DC/AC驱动装置侧报文设定

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Start侧报文

设定

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五、用DP总线对电机起、停及速度控制

S7-300PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。

(1)控制字中Bit0做电机的起、停控制。

(2)主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化，使得4000(十六进制)对应于50Hz，发送

的最高频率(最大值)为7FFF。可以在P2000中修改标准化频率，即参考频率(缺省值为50Hz)。

(3)当组态的报文结构PZD=2或自由报文999时，频率设定值为一个字，在S7-300中可用“MOVE”指

令进行数据传送；当组态的报文结构PZD〉2，频率设定值为两个字时，在S7-300中对PZD(过程数

据)读写参数时需调用SFC14和SFC15系统功能块。

•SFC14(“DPRD_DAT”)用于读Profibus从站的数据

•SFC15(“DPWR_DAT”)用于将数据写入Profibus从站

例子：SERVO_02”控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序

(1)控制驱动器运行：

通过先发送典型控制字047E然后发送047F(Bit0的信号边沿：ON)来启动

驱动器，该数

据控制字在

8(见图2)中指定，主设定值在10中设定，运行信号为M1.0。这些值均通过变量表

VAT_2设定及监控。控制程序见图1。

（2）停止驱动器：

应发送典型控制字047E至驱动器(Bit0的信号边沿：OFF)。

（3）读取驱动器状态字及频率实际值：

PLC接收状态字1(STW1)，存放在0中；接收驱动器传来的频率实际值(NACT_B)，存放在

2中。

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图1.控制程序

图10控制字及状态字DB10

六、驱动器参数的读取及写入

1.扩展PROFIBUSDP功能(DPV1)

非周期性数据传送模式允许：

•

交换大量的用户数据（最多240bytes)

用DPV1的功能READ和WRITE可以实现非周期性数据交换。传输数据块的内容应遵照PROFIdrive

Profile,version4.0()(withdatablock47(DS47))非周期参数通道结构。

2.参数请求及参数应答的结构

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参数请求包括三部分：请求标题、参数地址及参数值。

参数请求格式

参数应答格式

参数请求及应答描述

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在DPV1参数应答中的错误值描述

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3.S7-300PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式读取驱动器参数。

请注意：PLC读取驱动器参数时必须使用两个功能块SFC58/SFC59(程序参见图3)

举例如下：

(1)使用标志位M10.0及功能SFC58块将写请求(数据集RECORDDB1)(图4)发送至驱动器。

将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108(RET_VAL)

显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

(2)之后，使用标志位M10.1及功能SFC59块将读请求发送至驱动器，驱动器返回参数值响应(响应块DB2)

(参见图5)。

将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110(RET_VAL)

显示包括错误代码。

用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

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写“读取驱动

器参数”请求

写请求完成后必

须将该请求置0

读取驱动

器参数

读请求完成后必

须将该请求置0

图3.读取驱动器参数程序

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图4.写请求数据集DB1

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图5.驱动器返回参数值响应块DB2

4.S7-300PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式写入驱动器参数P1217。

举例如下：

PLC写参数时只需使用SFC58，在本项目的Network3中发送写请求DB1(参见图7)到驱动器；PLC读

“写参数”响应时需使用SFC59，在本项目中读取驱动器返回的参数值响应块为DB2(参见图8)。程序参见图

6。

(1)将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108(RET_VAL)

显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有

关所有错误的描述，请参见“

系统功能/功能块帮

助”

助。

(2)将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110(RET_VAL)

显示包括错误代码。

用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

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图6.写入驱动器参数程序

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图7.写请求DB1

图8.驱动器返回亡灵序曲歌词的响应块DB2

五、通过SlavetoSlave方式实现各从站之间通讯

通常我们所用的ProfibusDP方式，主站（master）发送数据给所有从站（slave）并接收从站的应答数

据。而通过SlavetoSlave方式我们可以建立从站间的数据传输而不必经过主站。这样的通讯方式要求从站中

至少要有一个站做发送器（Publisher）其余站做接收器（Subscriber），发送与接收之间通过广播方式进

行。发送器在发送数据给主站的同时以广播的方式发送给所有的接收器。接收器即可接收从主站发来的数据

也可接收从发送器发来的数据，通过内部互联到需要的位置去。示例如下：

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使用SlavetoSlave功能前提条件：

要有SIMATICS7做主站

DriveESBasicV5.3.3或更高

SINAMICSS120版本V2.4或更高

现举例介绍如何使用该功能。本例中使用设备如下：

笔记本：包含CP5512

2#站：CPU314C-2DP

3#站：SINAMICSS120AC/AC装置，包含CU310DP、PM340、1FK7电机

7#站：SINAMICSS120DC/AC装置，包含CU320、SLM、DoubleMotorModule,2个1FK7电机

其中：7#站为Publisher、3#站为Subscriber

Slave-to-slave功能配置：

5．1在Step7中项目组态

CU310DPCU320

5．2从站参数配置

使用Slave-to-slave功能的接收器必须要在硬件组态中激活该功能。而发送器是由系统自动激活

本例中设7#站作为发送器，3#站做接收器。因而只需在3#站激活SlavetoSlave。步骤如下：

1：Step7硬件配置中双击3#站

2：在弹出的对话框中选择“Configuration”

3：打开它的“Detail”

4：点击“Activate”配置参数

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在Step7中DP从站的配置与在Starter中DP从站的配置区别如下：

在Step7中DP从站的配置

在Starter中变频器的配置

上图中：

“Slot”代表各装置在Step7项目中的位置。本例中Slot4+5对应装置在从站中Object1Servo_02，

Slot4的数据类型为“Actualvalue”代表Servo02轴的数据输出域

Slot5的数据类型为“Setpoint”代表Servo02轴的数据输入域，其余各装置依次类推。

Slot7+8对应装置在从站中Object2“Servo_03

Slot10+11对应装置在从站中Obj晶莹意思 ect3“CU_S_003

接收器的SlavetoSlave功能仅限于对其数据输入域的参数配置（即只能对Slot5、Slot8、Slot11做

Slave配置）

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5．3激活SlavetoSlave功能

在ProfibusPartner中选择Type类型。Output表示该值来自于PLC，Peer-to-peertraffic表示

来源于Slavetoslave的Publisher

选择数据源站号”DPaddress”、本例中可供选择的peertopeer对象只有3#或7#站。

选择数据源的地址及数据长度

5．4在Step7中使用SFC14,15读写7#站数据

（参见本章第四节“通过DP总线实现S7-300与SINAMICSS120通讯”）

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