应用举例 04/2015 S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 的 PROFINET 通讯第 2 部分非周期通讯读写参数 S7-1200,G150,CU320-2 PN,PROFINET, 非周期通讯, 读写参数 https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109476699
目录 1 PROFINET 通讯功能概述... 3 2 非周期通讯... 4 3 S7-1200 与 CU320-2 PN 的 PROFINET 非周期通讯实例... 11 3.1 S7-1200 组态... 11 3.1.1 组态与 CU320-2 PN 通讯报文... 11 3.1.2 编程 :... 11 3.1.3 为系统功能 RDREC 和 WRREC 分配硬件标识 :... 12 3.1.4 为系统功能 RDREC 和 WRREC 分配其它参数 :... 12 3.2 示例 1: 读取 P2900 r2902[2] ~ r2902[5] 多个参数值... 13 3.3 示例 2: 修改 P2900 P2901 参数值... 15 4 文档说明... 18 2
1 PROFINET 通讯功能概述 周期过程数据交换 SINAMICS G150 的控制单元 CU320-2 PN 支持基于 PROFINET 的周期过程数据交换和变频器参数访问 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, 可以通过非周期通讯方式访问变频器的参数 :PROFINET IO 控制器通过非周期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 S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 的 PROFINET 非周期通讯, 介绍如何通过非周期通讯读和写多个变频器参数 3
2 非周期通讯 非周期通讯工作模式 : 非周期性数据传送模式允许 : 交换大量的用户数据 使用两个功能块 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 参数通道 (DPV1) 数据集 DS47( 非周期参数通道结构 ) S7-1200 与 CU320-2 PN 的非周期通讯需要采用系统功能块 WRREC 和 RDREC, 其中 WRREC 将 请求 发送给 CU320-2 PN, 功能块参数 Record 的格式如表 2-1 所示 ; RDREC 将 CU320-2 PN 的 应答 返回给 PLC, 功能块参数 Record 参数的格式如表 2-3 所示 使用非周期通信对读写参数数量没有限制, 但每个读写任务最大为 240 个字节 仅用于写入的值 请求标题 1. 参数地址 第 n 个参数地址 参数 1 的值 * (* 只有写任务 ) 参数 n 的值 * 表 2-1 参数请求数据结构 参数请求 偏移 请求参考 请求 ID 0 轴 参数数量 2 属性 元素数量 4 参数号 6 子下标 8 属性 元素数量 参数号 子下标 数据格式 参数值数量 参数值 数据格式 参数值数量 参数值 4
字段 请求参考 请求 ID 驱动对象 ID 参数数量 属性 索引数量 参数号 索引编号 数据格式 参数值数量 参数值 数据类型 8 位无符号数 8 位无符号数 数值 ( 十六进制 ) 01.FF 01 02 说明 用于区分对应的请求和应答 主站改变每个新的请求的索引号, 从站在相应的应答中返回请求的索引号 区分请求的类型读任务写任务 8 位无符号数 01 用于区分驱动对象, 固定为 01hex 8 位无符号 数 01.27 访问的参数的个数 访问参数元素的类型 8 位无符号 10 数值数 20 描述 ( 只有读任务 ) 8 位无符号要访问的参数中多个索引的数量 00.EA 数 ( 参数无索引时 00hex) 16 位无符号数 0001.F FFF 访问的参数号 要访问的参数中多个索引的第一个索引的 16 位无符 0000.F 下标号数 FFF ( 参数无索引时 0000hex) 通过数值判断参数值的数据类型 02 8 位整型 03 16 位整型 04 32 位整型 05 06 8 位无符号数 07 16 位无符号数 08 32 位无符号数 8 位无符号浮点数数其它值参见 PROFIdrive Profile V3.1 40 Zero( 即没有数值作为对写参数请求的部 分正常应答 ) 字节 41 42 字 43 双字 44 错误 8 位无符号 数 00.EA 说明随后的参数值的个数 16 位无符 0000.F 号数 FFF 参数值 表 2-2 参数请求结构字段说明 5
仅用于读取的值 仅用于不良应答的故障值 参数应答 应答标题 参数 1 的值 * (* 只有读任务 )... 第 n 个参数值 表 2-3 参数应答数据结构 字段 请求参考映射 应答 ID 驱动对象映射 参数数量 数据格式 数据类型 8 位无 n 值 对应的请求参考 应答 ID 0 对应的轴 参数数量 2 数据格式 参数值数量 4 参数值或故障值 6 数据格式参数数量参数值或故障值 数值 ( 十六进制 ) 说明 符号数 01.FF 返回请求参考与请求相同 01 读任务 8 位无 81 读任务没有完整执行 符号数 02 写任务 82 写任务没有完整执行 8 位无 符号数 00.FF 驱动对象号与请求相同 8 位无 符号数 01.27 返回的参数的个数与请求相同 8 位无符号数 02 03 04 05 06 07 08 通过数值判断参数值的数据类型 8 位整型 16 位整型 32 位整型 8 位无符号数 16 位无符号数 32 位无符号数浮点数 40 41 42 43 44 Zero 字节字双字错误 参数值数量 8 位无符号数 00.EA 说明随后的参数值的个数 参数值或错误值 16 位无符号数 0000.00 FF 参数值或错误时的错误号 表 2-4 参数应答结构字段说明 6
表 2-5 参数应答中的故障值说明 1 7
表 2-6 参数应答中的故障值说明 2 8
表 2-7 参数应答中的故障值说明 3 9
表 2-8 参数应答中的故障值说明 4 10
3 S7-1200 与 CU320-2 PN 的 PROFINET 非周期通讯实例 3.1 S7-1200 组态 CU320-2 PN 非周期通讯与所选择的报文结构无关, 选择任何一种报文格式都可以进行非周期通讯, 在使用系统功能 RDREC 和 WRREC 读写变频器数据记录时需要使用报文标识符 本示例以组态标准报文 1 为例 S7-1200 与 CU320-2 PN 的 PROFINET 通讯基本组态过程以及变频器通讯参数设置请参考 S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 的 PROFINET PZD 通信 文档, 在此不做详细介绍 3.1.1 组态与 CU320-2 PN 通讯报文 1. 将硬件目录中 模块 ->DO Vector 拖拽到 设备概览 视图的插槽中 ; 2. 将硬件目录中 子模块 -> Standard telegram1,pzd-2/2 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 IW68 IW70, 输出地址 QW64 QW66; 3. 编译项目 3.1.2 编程 : 图 3-1 组态与 CU320-2 PN 通讯报文 在 S7-1200 中调用扩展指令 RDREC 读取 G150 数据记录区, 调用扩展指令 WRREC 写入 G150 数据记录区 1. 双击项目树下的 Main(OB1) 打开 OB1 程序编辑窗口 ; 11
2. 扩展指令目录中 分布式 I/O -> RDREC 和 WRREC 指令拖拽到程序编辑窗口中 ; 3. 分别指定 RDREC 和 WRREC 的背景数据块, 使用系统自动分配即可, 点击 确认 按钮 图 3-2 S7-1200 编程 3.1.3 为系统功能 RDREC 和 WRREC 分配硬件标识 : 1. 单击块参数 ID ; 2. 在下拉列表中选择 Standard_telegram_1,_PZD-2_2[AI/AO] 图 3-3 分配硬件标识符 3.1.4 为系统功能 RDREC 和 WRREC 分配其它参数 : 1. 块参数 INDEX = 47 2. M10.0 上升沿触发写任务,M20.0 上升沿触发读任务 12
3. WRREC 写入缓冲区从 MB100 开始的 40 个字节 ; 4. RDREC 读取缓冲区从 MB200 开始的 40 个字节 ; 5. 其它参数分配请参考下图 注意 : 也可以使用 DB 块作为缓冲区, 创建 DB 时请将块访问模式定义为 标准 - 与 S7-300/400 兼容 模式 图 3-4 分配其他参数 3.2 示例 1: 读取 P2900 r2902[2] ~ r2902[5] 多个参数值 通过非周期通讯读 P2900 r2902[2] ~ r2902[5] 参数值, 变量表模拟程序参考图 3-5 1. 按照读参数请求结构将数据写入 WRREC 数据缓冲区 MB100~MB115 的 16 个字节中, 数据格式参考表 3-1 ; 2. 设置 M10.0 = 1, 启动 WRREC 写数据记录任务 ;MD12 指示 WRREC 指令执行状态, 具体状态含义请参考 TIA PORTAL 在线帮助 ; 3. 写数据记录完成后, 设置 M20.0 = 1, 启动 RDREC 读数据记录任务 ; 4. MD22 指示 RDREC 指令执行状态 ; 5. 按照读参数应答结构分析 MB200~MD227 中 28 字节的数据, 数据格式参考表 3-2, 读取到的 P2900=0.0,r2902.2=10.0,r2902.3=20.0, r2902.4=50.0,r2902.5=100.0; 13
图 3-5 S7-1200 读取 P2900 r2902[2] ~ r2902[5] 多个参数值 字节 n 字节 n+1 地址 报文头 参数 1 参数 2 请求参考 01hex 请求 ID 01 hex MW100 驱动对象 ID 02 hex 参数数量 m 02 hex MW102 属性 10 hex 索引的数量 00 hex MW104 参数号 = 0B54 hex 第一个索引的编号 = 0000 hex MW106 MW108 属性 10 hex 索引的数量 04 hex MW110 参数号 = 0B56 hex 第一个索引的编号 = 0002 hex MW112 MW114 表 3-1 读参数 - 写数据记录请求 14
字节 n 字节 n+1 地址 Copyright Siemens 报文头 参数 1 的值 参数 2 的值 请求参考映射驱动对象 ID 映射 数据格式 01hex 应答 ID 01 hex MW200 02 hex 参数数量 m 02 hex MW202 08 hex 参数值数量 01hex MW204 参数值 = 0.0( 浮点数 ) 数据格式 MW206 MW208 08 hex 参数值数量 04hex MW210 参数值 = 10.0( 浮点数 ) 参数值 = 20.0( 浮点数 ) 参数值 = 50.0( 浮点数 ) 参数值 = 100.0( 浮点数 ) 表 3-2 读参数 - 读数据记录应答 MW212 MW214 MW216 MW217 MW220 MW222 MW224 MW226 3.3 示例 2: 修改 P2900 P2901 参数值 通过非周期通讯设置 P2900=11.0 P2901=22.0, 变量表模拟程序参考图 3-6 1. 按照写参数请求结构将数据写入 WRREC 数据缓冲区 MB100~MB127 的 28 个字节中, 数据格式参考表 3-3; 2. 设置 M10.0 = 1, 启动 WRREC 写数据记录任务 ;MD12 指示 WRREC 指令执行状态, 具体状态含义请参考 TIA PORTAL 在线帮助 ; 3. 写数据记录完成后, 设置 M20.0 = 1, 启动 RDREC 读数据记录任务 ; 4. MD22 指示 RDREC 指令执行状态 ; 5. 按照写参数应答结构分析 MB200~MD203 中 4 字节的数据, 数据格式参考表 3-4, 正确写入 P2900=11.0 P2901=22.0 15
图 3-6 S7-1200 写 P2900 P2901 参数值 图 3-7 Starter 软件读取 P2900 和 P2901 修改后的参数值 16
字节 n 字节 n+1 地址 Copyright Siemens 请求参 01hex 请求 ID 02 hex MW100 报文头 考驱 动对象 ID 02 hex 参数数量 m 02 hex MW102 属 10 hex 索引的数量 01 hex MW104 性参数 1 参数号 = 0B54 hex MW106 第一个索引的编号 = 0000 hex MW108 属 10 hex 索引的数量 01 hex MW110 性参数 2 参数号 = 0B55 hex MW112 第一个索引的编号 = 0000 hex MW114 参数 1 数值 数据格式 08hex 参数值数量 01hex MW116 参数值 = 11.0( 浮点数 ) MW118 MW120 参数 2 数值 数据格式 08hex 参数值数量 01hex MW122 参数值 = 22.0( 浮点数 ) MW124 MW126 表 3-3 写参数 - 写数据记录请求 报文头 字节 n 字节 n+1 地址 请求参考映射驱动对象 ID 映射 表 3-4 写参数 读数据记录应答 01hex 应答 ID 01 hex MW200 02 hex 参数数量 m 02 hex MW202 17
4 文档说明 S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 之间的 PROFINET 通讯入门指南包含 2 部分 : S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 的 PROFINET 通讯第 1 部分控制变频器起停及调速 : 介绍 S7-1200 通过周期性通讯 PZD 通道 ( 过程数据区 ) 控制和检测变频器状态 S7-1200 与 G150 CU320-2 PN 的 PROFINET 通讯第 2 部分非周期通讯读写变频器参数 : 介绍 S7-1200 通过非周期性通讯读写变频器参数 本文档为第 2 部分, 另外 1 部分文档可在西门子下载中心搜索下载 下载中心地址 : http://www.ad.siemens.com.cn/download/ 注 : 有关 PROFINET 通讯内容更详细信息请参考 G150 操作说明 此文档也适用于 SINAMICS G130 CU320-2 PN 18