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话午殷
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1 EIB-PDSSE01 PROFIBUS DP 从站通讯卡说明书

2 目录一产品概述产品介绍产品功能... 1 二产品规格及外观外观尺寸产品规格 LED 显示终端电阻... 3 三安装接线通讯卡与变频器的连接 EIB-PDSSE01 通讯卡 PROFIBUS-DP 通讯口引脚定义... 6 四 Profibus-DP 通信 Profibus 简介变频器通讯参数设定 Profibus 通讯地址设定 PPO 类型或周期性数据格式 PKW 参数区 PZD 过程数据区五 GSD 文件说明六应用范例系统配置建立新工程 PROFIBUS DP 总线加入加入 GSD 文件参数配置程序示例... 27

3 一产品概述 1.1 产品介绍感谢您使用欧瑞传动 Profibus-DP 从站通讯卡在使用通讯卡之前, 请仔细阅读本手册 EIB-PDSSE01 总线卡, 符合 PROFIBUS 现场总线国际标准, 专门为欧瑞传动的变频器使用 PROFIBUS 现场总线专门设计的它可以将欧瑞变频器连接到 PROFIBUS 网络中, 并作为一个 Profibus-DP 从站存在产品命名说明 : 名称 :EIB-PDSSE01 E:Eura; I: 变频器 ; B:BUS 总线 ; PD:Profibus-DP; S:Serial; S:Slave; E: 外置安装 01: 系列号 1.2 产品功能 (1) 支持 PKW 读写变频器参数 (2) 支持 PZD 进行变频器控制数据状态数据的交互 (3) 支持波特率自适应, 最高达 12Mbps 1

4 二产品规格及外观 2.1 外观尺寸 ( 单位 :mm) 图 2-1 通讯卡外观尺寸图 2.2 产品规格 PROFIBUS-DP 通讯接口接口 DB9 接头物理层 RS-485 传输线缆屏蔽双绞线电气隔离 500VDC 通讯规格信息类型通讯卡名称 GSD 文件厂商 ID 自适应波特率周期性数据交换 EIB-PDSSE01 EURA08CB.gsd 08CB 9.6kbps;19.2kbps;45.45kbps;93.75kbps;187.5kbps;500kbps; 1.5Mbps;3Mbps;6Mbps;12Mbps 2

5 安装支架与变频通信接口 POW DP ADDH ADDL ERR COMM 终端电阻开关 DP 接口图 2-2 通讯卡外形及结构部件 2.3 LED 显示 LED 状态 POW DP COMM ERR 常亮系统上电 DP 进入数据交互状态通讯卡与变频器通信建从站地址设置错误或者变频器进入故障状态立 1Hz 闪烁通讯卡访问变频器功能码参数地址不合法 2Hz 闪烁 - - 通讯卡正在查找变频器讯卡访问变频器功能码参数数据不合法熄灭系统掉电 DP 未进入数据交互状态 - 通讯卡访问变频器无错误 2.4 终端电阻终端电阻必须配置在总线系统中第一个或者最后一个装置, 而其他站点装置不应该配置终端电阻 3

6 图 2-3 终端匹配电阻示意图图 2-2 所示终端电阻开关, 可选择总线上是否配置终端电阻两个开关都为 ON 时, 配置终端电阻 ; 开关为 OFF 时, 不配置终端电阻注 : 如果 PROFIBUS-DP 连接线上的终端电阻配置了,PROFIBUS-DP 卡上的终端电阻就不要配置了 4

7 三安装接线 3.1 通讯卡与变频器的连接通讯卡通过 15 针的 D 型连接器与变频器的控制板连接如下图所示使用 DB15 接口连接变频器图 3-1 通讯卡与变频器连接示意图通讯卡与变频器的连接线根据变频器结构大小, 现在有三种不同长度的线缆选择变频器产品长度 Frame mm S Frame mm M Frame mm L 15 针的 D 型连接器针脚示意图如下 5

5 10 15 1 611 图 3-2 15 针 D 型连接器示意图 Pins No. Signal cable 1,6 GND 2,7 RS422 TX+ 3,8 RS422 TX- 4,9 RS422 RX- 5,10 24V 11,12 RS422 RX+ 13,14,15 -- 3.

8 图针 D 型连接器示意图 Pins No. Signal cable 1,6 GND 2,7 RS422 TX+ 3,8 RS422 TX- 4,9 RS422 RX- 5,10 24V 11,12 RS422 RX+ 13,14, EIB-PDSSE01 通讯卡 PROFIBUS-DP 通讯口引脚定义图针连接器示意图管脚号定义功能描述 1 -- N/C 2 -- N/C 3 RX/TX-P 接收 / 发送数据 P(B-Line) 4 RTS 连接到中继站 5 GND 5V 电源地 6 5V 5V 电源 7 -- N/C 8 RX/TX-N 接收 / 发送数据 N(A-Line) 9 -- N/C 6

9 四 Profibus-DP 通信 4.1 Profibus 简介 PROFIBUS 是一个厂商独立开放的总线标准, 广泛应用于生产自动化过程自动化和楼宇自动化厂商的独立性和开放性被 PROFIBUS 标准 EN50170 保护通过 PROFIBUS, 不同制造商的设备互相交互适当的接口存在于 PLC, 包括西门子三菱罗克韦尔等厂商 PROFIBUS-DP 在 DIN 的第三部分有描述形成了部分的 EN 的 P-Net and WorldFIP 然而需要注意 P-Net 和 WorldFIP 并不与 PROFIBUS 完全匹配, 它们使用不同的线缆和传输技术 PROFIBUS-DP 网络采用高速的 RS485 标准版本, 允许多达 12mbaud 波特率在一个单一的网络段可以包含最大 32 PROFIBUS-DP 站 ( 节点 ) 使用 RS485 中继站最多可达到 126 个站点 PROFIBUS-DP 是一种多主主从令牌传递网络更详细的信息, 包括详细的指南, 提供产品, 可以从各种全球 PROFIBUS 用户组织获得使用屏蔽双绞线 (RS-485) 连接下面的两种电缆的类型, 可以使用, 但我们建议 A 型导线, 因为它允许更高的速度和更长的电缆长度表 4-1 传输导线相关参数参数 ( 单位 ) A 型导线 B 型导线阻抗 ( 欧姆 ) 电容 (pf/m) <30 <60 电阻 ( 欧姆 /km) <110 - 导线直径 >0.64 >0.53 导线截面积 >0.34 >0.22 表 4-2 导线传输距离波特率 (kbps) A 型线长度 (m) B 型线长度 (m) 变频器通讯参数设定使用 Profibus-DP 通信卡前, 请先对变频器进行设置如下表所示, 具体功能码定义可参考变频器说明书, 如与表中定义冲突, 以变频器说明书为准 7

表 4-3 相关变频器功能码参数通讯相关功能码功能码功能定义设置值 F200 起动指令来源 3:Modbus 4: 控制面板 + 端子 +Modbus F201 停机指令来源 3:Modbus 4: 控制面板 + 端子 +Modbus F203 主频率来源 X 10:Modbus F900 变频器 Modbus 地址 1 F901 Modbus 模式选择 2:RTU F902 停止位

10 表 4-3 相关变频器功能码参数通讯相关功能码功能码功能定义设置值 F200 起动指令来源 3:Modbus 4: 控制面板 + 端子 +Modbus F201 停机指令来源 3:Modbus 4: 控制面板 + 端子 +Modbus F203 主频率来源 X 10:Modbus F900 变频器 Modbus 地址 1 F901 Modbus 模式选择 2:RTU F902 停止位 2:2 位停止位 F903 奇偶校验选择 0: 无校验 F904 波特率选择 6: Profibus 通讯地址设定通讯卡外壳上有两个 16 进制的旋拨开关 ( 见图 4-1), 用于对 Profibus-DP 从站的地址设置, 有效地址范围 0x01-0x7D, 对应十进制范围 1-125, 其他地址无效 ADDH ADDL 图 4-1 通讯卡站地址设置开关 4.4 PPO 类型或周期性数据格式周期性数据交换, 使用 PROFIDrive( 可调速传动 ) 定义的 PPO(Parameter/ProcessData Object, 参数处理数据对象 ) 类型作为数据传输的格式 PPO 类型数据格式包含两部分,PKW ( 参数区 ) 和 PZD( 过程数据区 ) 8

11 PKW ( 单位 : 字 ) PZD ( 单位 : 字 ) Out PKE IND PWE1 PWE2 STW HSW PZD3 PZD4 PZD5 PZD6 PZD7 PZD8 PZD9 PZD10 In PKE IND PWE1 PWE2 ZSW HIW PZD3 PZD4 PZD5 PZD6 PZD7 PZD8 PZD9 PZD10 PPO1(12 bytes) PPO2(20 bytes) PPO3(4bytes) PPO4(12 bytes) PPO5(28bytes) 名称说明 : PKW PZD PKE IND PWE STW ZSW HSW HIW 参数 ID 值过程数据参数 ID 子索引参数值控制字符状态字符主设定值主实际值 PKW 参数区 PKW 区包含 PKE IND PWE1 和 PWE2, 共 4 个字通过 PKW 可以读写变频器参数 PKE PKE Bit15-bit12 Bit11-bit8 Bit7-bit0 Command Reserved 参数索引高字节 Command: 请求或应答 ID 参数索引高字节 : 参数索引为 2 个字节, 此部分为参数索引的高字节, 对应变频器参数的高字节地址请求 ID( 主站 -> 从站 ): 0: 无请求 Command 1: 读取参数值 2: 写入参数值 ( 单字 ) 应答 ID( 从站 -> 主站 ): 9

12 0: 无请求 Command 请求拒绝错误码 : 请求拒绝错误码 1: 功能码参数操作正确 ( 读取或更改 ) 7: 请求拒绝 ( 错误码, 置于 PWE2 低字节 ) 0: 非法参数 ; 1: 非法数值 ; 18: 其它错误 ; IND IND Bit15-bit8 Bit7-bit0 参数索引低字节 Reserved 参数索引低字节 : 参数索引为 2 字节, 此部分为参数索引的低字节, 对应变频器参数的低字节地址 PWE PWE 对应所操作参数的数值, 大小为 2 个字, 可分为 PWE1 和 PWE2 目前欧瑞变频器的参数都是 2 字节的当主站执行读时,PWE1 和 PWE2 都为 0; 主站执行写时,PWE1 为 0, PWE2 为参数值当从站响应主站操作时, 如果主站操作成功,PWE1 返回 0,PWE2 返回实际参数值 ; 如果操作失败,PWE1 返回 0,PWE2 返回错误代码 PKW 举例假设主站读取功能码 F111 的参数值, 那么 Command 的值为 1 变频器参数实际地址为 0x010B 假设变频器 F111 的参数值为 0x2710 存在响应成功和响应失败两种情况如果从站响应失败, 返回错误码为 0x00, 表示参数地址不正确具体如下所示 PKW 区 PZD 区请求 B 响应成功 B 响应失败 B 注 : 文中出现的功能码或者参数具体的定义, 请查看变频器说明书假设主站写功能码 F112, 写入参数值为 0x64 写参数时,Command 的值为 2 参数实际地址为 0x010C 存在响应成功和响应失败两种情况如果从站响应不成功, 返回错误码为 0x01, 参数数值不正确具体如下所示 PKW 区 PZD 区请求 C 响应成功 C 响应失败 C

13 4.4.2 PZD 过程数据区 PZD 过程数据区实现主站对变频器参数进行周期性的修改读取, 达到控制和监控变频器的目的 PZD ( 单位 : 字 ) Out STW HSW PZD3 PZD4 PZD5 PZD6 PZD7 PZD8 PZD9 PZD10 In ZSW HIW PZD3 PZD4 PZD5 PZD6 PZD7 PZD8 PZD9 PZD PZD1 PZD2 PZD1 PZD2 与变频器参数的映射关系是固定的, 用户不能设置映射关系 (1) 主站向从站发送数据时 PZD1=STW ( 控制字符, 映射到变频器控制命令字, 对应 Modbus 通信地址 0x2000) 参数地址参数描述 ( 只写 ) 0x2000 命令内容含义 : 0001: 正转运行 ( 无参数 ) 0002: 反转运行 ( 无参数 ) 0003: 减速停机 0004: 自由停机 0005: 正转点动起动 0006: 正转点动停机 0007: 保留 0008: 运行 ( 无方向 ) 0009: 故障复位 000A: 反转点动起动 000B: 反转点动停机 000C: 休眠唤醒 PZD2 = HSW ( 主设定值, 映射到变频器功能码 F113, 对应 Modbus 通信地址 0x010D) (2) 从站向主站发送数据时 PZD1 = ZSW ( 状态字, 映射到变频器运行状态参数, 对应 Modbus 通信地址 0x1005) 参数地址参数描述 ( 只读 ) 0x1005 传动比 / 变频器状态高字节为传动比, 低字节为变频器状态变频器状态 : 0x00: 待机 0x01: 正转运行 0x02: 反转运行 0x04: 过电流 (OC) 0x05: 直流过电压 (OE) 0x06: 输入缺相 (PF1) 0x07: 变频器过载 (OL1) 0x08: 欠电压 (LU) 0x09: 过热 (OH) 0x0A: 电机过载 (OL2) 0x0B: 干扰 (Err) 0x0D: 外部故障 (ESP) 0x0E:Err1 11

14 0x0F:Err2 0x10:Err3 0x11:Err4 0x12:OC1 0x13:PF0 0x14: 模拟量断线保护 (AErr) 0x15:EP3 0x16: 欠载保护 (EP) 0x17:PP 0x18: 压力控制保护 (np) 0x19:PID 参数设置不合理 (Err5) 0x2D: 通讯超时 (CE) 0x31: 看门狗故障 (Err6) PZD2 = HIW ( 主设定实际值, 映射到变频器输出频率, 对应 Modbus 通信地址 0x1000) PZD3 PZD10 PZD3 PZD10 与变频器参数的映射关系, 由主站根据 GSD 文件的配置信息来设置主站对从站进行参数配置时, 下发 PZD3 PZD10 与变频器参数的映射地址地址范围默认地址 PZD3( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD4( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD5( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD6( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD7( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD8( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD9( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD10( 主站 -> 从站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD3( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD4( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD5( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD6( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD7( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD8( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD9( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x0000 PZD10( 从站 -> 主站 ) 0--0xFFFF 0x

15 五 GSD 文件说明 GSD 文件是以 ASCII 格式对 Profibus 总线上的设备进行描述的文件 Profibus 总线上的主从站设备都有自己的 GSD 文件 Profibus-DP 通讯卡 EIB-PDSSE01 的 GSD 文件 EURA08CB.gsd 13

16 六应用范例使用西门子 PLC S7-300 作为 Profibus-DP 主站通过 EIB-PDSSE01 与欧瑞变频器 E2000 进行数据交互具体操作如下 6.1 系统配置首先正确连接系统设备, 按照表 4-3 设置好变频器功能码参数 6.2 建立新工程打开 SIMATIC Manager 软件, 软件界面如图 6-1 所示图 6-1 选择 File-> New Project Wizard 建立新工程, 出现工程向导界面, 点击 Next, 如图 6-2 所示 14

17 图 6-2 根据实际使用的 S7-300 的 PLC 型号选择具体的 CPU 型号, 本例使用的 CPU315-2PN/DP 点击 Next 如图 6-3 所示图 6-3 选择程序块及 PLC 编程语言通常默认选择程序块 OB1, 梯形图编程语言, 如图 6-4 所示点击 Next 15

18 图 6-4 输入工程名称, 点击 : Finish 如图 6-5 所示图 6-5 新工程建立后出现新的界面, 如图 6-6 所示 16

19 图 PROFIBUS DP 总线加入选择工程目录下的 SIMATIC 300 Station 会出现如图所示界面如图 6-7 所示图 6-7 双击 Hardware 会出现一个硬件配置界面, 如图 6-8 所示 17

20 图 6-8 双击 MPI/DP 会出现如下界面, 选择接口类型为 PROFIBUS 如图 6-9 所示图 6-9 点击上图中的 Properties 会出现下图 Address 是 DP 主站的站地址, 可以更改 18

21 图 6-10 点击上图中的 New 出现如下界面, 对 DP 总线的波特率进行设置点击 OK 返回如图 6-11 所示图 6-11 返回后, 下图空白框中出现了一个信息,PROFIBUS 1.5Mbps, 就是之前设置的 DP 总线点击 OK 19

22 出现如下界面, 点击 OK 图 6-12 图 6-13 在配置示意图中出现一条总线, 如图 6-14 所示 20

23 图加入 GSD 文件选择硬件配置中 Options -> Install GSD File, 如图 6-15 所示图 6-15 出现安装 GSD 文件的界面, 找到 GSD 文件存在的目录, 选择 GSD 文件后, 点击 Install 如图 6-16 所示 21

24 GSD 安装成功后会出现下图界面图 6-16 图 6-17 安装 GSD 文件后, 会出现下图界面, 右侧出现一栏 DP 模块选中下图中的总线, 双击 22

25 右侧栏中的 EIB-PDSSE01, 进行 DP 从站添加图 6-18 添加从站后,DP 总线上出现了 EIB-PDSSE01 的从站示意图图 6-19 双击 DP 从站模块, 出现如下界面点击 PROFIBUS 出现新界面 23

26 图 6-20 新的界面对 DP 从站的地址进行设置, 要求与 EIB-PDSSE01 的地址开关相同点击 OK 图 6-21 返回后, 选择槽 1, 双击下图右侧的 PPO1:4PKW,2PZD 24

27 图 6-22 配置 PPO1:4PKW 2PZD 到槽 1 和槽 2 如图 6-23 所示图 6-23 参数配置好后, 点击 HW Config 窗口张的下载按钮出现下图界面 25

28 图 6-24 根据用户系统的配置会出现以太网下载接口或者 MPI 接口确认界面本例使用以太网下载接口图

6.5 参数配置双击图 6-23 中的 EIB-PDSSE01 的图标, 弹出图 6-26 界面 PZD1 PZD2 与变频器功能码参数的映射为固定关系, 不允许用户设置用户在 Device-Specific parameters 中设置 PZD3 PZD10 对应变频器功能码参数的地址映射关系用户按照实际要求进行设置, 没有设置的默认为 0x0000, 系统将跳过不对该地址对应的

29 6.5 参数配置双击图 6-23 中的 EIB-PDSSE01 的图标, 弹出图 6-26 界面 PZD1 PZD2 与变频器功能码参数的映射为固定关系, 不允许用户设置用户在 Device-Specific parameters 中设置 PZD3 PZD10 对应变频器功能码参数的地址映射关系用户按照实际要求进行设置, 没有设置的默认为 0x0000, 系统将跳过不对该地址对应的 DP 输入输出区进行处理 PZD out 中的 out 是针对 DP 主站的, 即对应 DP 主站的输出区, PZD in 中的 in 是针对 DP 主站的, 即对应 DP 主站的输入区本例中选择的是 4PKW+2PZD, 而 PZD1 和 PZD2 的参数是不需要设置的图程序示例 SFC14,SFC15 指令说明 SFC14: 读 DP 从站的连续数据图

30 LADDR 表示从站在主站输入区的起始地址, 此处 W#16#100 表示 IW256 RET_VAL 表示错误码 RECORD 表示读取到的 DP 从站数据存储的起始地址 SFC15: 写 DP 从站的连续数据图 6-28 LADDR 表示从站在主站输出区的起始地址, 此处 W#16#100 表示 QW256 RECORD 表示要写到 DP 从站的数据存储的起始地址 RET_VAL 表示错误码执行图 6-29 所示程序,PKW 所对应的输出输入区数据将得到更新, 可完成通过 PKW 实现变频器参数的读写图 6-29 执行图 6-30 所示程序,PZD1 PZD2 所对应的输出输入区数据将得到更新, 可完成 PZD 所对应的变频器参数的数据更新 28

31 图

32 七 DPV1 非周期读写参数功能 7.1 DPV1 读写时序如下图 : 图 7-1 写请求 ( 功能号 5Fh) 首先带有参数请求发送从站通过返回的 DP-V1 写响应代码 5Fh 无数据来确认然后再发送一个读请求 5Eh 如果从站仍然忙于内部参数处理, 它将会返回一个读响应无数据这种情况下, 重复发送读请求直到返回响应数据如果读写请求是无效的, 将会返回一个带有错误代码的响应 7.2 数据帧定义数据帧中槽号必须为 01h, 索引必须为 2Fh 写请求报文字节号内容数值 1 功能号 5Fh 2 槽号 01h 3 索引 2Fh 4 数据长度读参数为 4, 写参数为 6 5 请求号 1 255( 每次新的请求都要改变 ) 6 请求 ID 1: 读参数 ;2: 写参数 7 参数号高字节 0000h FFFFh 30

33 8 参数号低字节 9 参数数值高字节写参数时才有该字节 10 参数数值低字节写参数时才有该字节写请求无数据响应字节号内容数值 1 功能号 5Fh 2 槽号 01h 3 索引 2Fh 4 数据长度读参数为 4, 写参数为 6 读请求报文字节号内容数值 1 功能号 5Eh 2 槽号 01h 3 索引 2Fh 4 数据长度 06h 读请求无数据响应字节号内容数值 1 功能号 5Eh 2 槽号 01h 3 索引 2Fh 4 数据长度 00h 读请求带数据响应字节号内容数值 1 功能号 5Eh 2 槽号 01h 3 索引 2Fh 4 数据长度 06h 5 请求号 1 255( 每次新的请求都要改变 ) 6 请求 ID 1: 读参数 7 参数号高字节 0000h FFFFh 8 参数号低字节 9 参数数值高字节读参数时才有该字节 10 参数数值低字节读参数时才有该字节错误响应字节号内容数值 1 功能号 DFh or DEh 2 错误解码总为 80h 31

34 3 错误码 00h-ffh 4 错误码 2 总为 00h 错误码定义 Bit7 bit4 Bit3 bit0 错误归类含义 10 0 应用错误读错误 1 写错误 2 模块错误 3--7 保留 8 版本冲突 9 不支持功能用户定义 11 0 存取错误无效索引 1 写长度错误 2 无效槽号 3 型号冲突 4 无效数据 5 状态冲突 6 拒绝访问 7 无效范围 8 无效参数 9 无效类型用户定义 12 0 资源错误读取约束冲突 1 写入约束冲突 2 源繁忙 3 源丢失 4--7 保留用户定义 7.3 应用说明如果硬件配置如下图所示 : 图

35 使用 WR_REC 功能块写请求 : 图 7-3 上图中 IOID 为 0x55 表示对应输出模块,LADDR 为 0x100, 那么 0x100 对应输出模块, 根据上面的硬件配置, 槽号为 0x01 RECNUM 表示索引 P#M 4.0 BYTE 6 表示写请求的数据长度为 6 个字节, 从 MB4 开始图 7-4 上图中 IOID 为 0x54 表示对应输入模块,LADDR 为 0x100, 那么 0x100 对应输入模块, 根据上面的硬件配置, 槽号为 0x01 RECNUM 表示索引 P#M 24.0 BYTE 6 表示读请求的数据长度为 6 个字节, 读到的数据存到已 MB24 开始的单元 33

Profibus 通讯快速入门

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