操作指南 04/015 S7-1500 与 G150 CU30- PN 的 PROFINET 通信第 1 部分控制变频器起停及调速 S7-1500,G150,CU30- PN, PROFINET 通信, 起停, 调速 https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/1094775
目录 1. G150 PROFINET 通信功能概述... 3. S7-1500 与 CU30- PN 的 PROFINET PZD 通信实例... 4.1 硬件列表... 4. S7-1500 硬件组态... 4.3 通过标准报文 1 控制电机起停及速度... 11 3. PROFINET 报文结构及控制字和状态字... 13 3.1 报文结构... 13 3. 控制字... 15 3.3 状态字... 15 4. 文档说明... 16
1. G150 PROFINET 通信功能概述 SINAMICS G150 的控制单元 CU30-PN 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 -- 通过该通信 PROFINET IO 控制器可将控制字和主设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 G150 的驱动部分最多可以接收和发送 3 个过程数据 该通信使用周期性通信的 PZD 通道 ( 过程数据区 ), 变频器不同的报文类型定义了不同数量的过程数据 (PZD) 变频器参数访问 --: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 G150 CU30- PN 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 3
. S7-1500 与 CU30- PN 的 PROFINET PZD 通信实例.1 硬件列表 设备 订货号 版本 S7-1500 CPU1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 V1.5 G150 6SL3710-1GE3-1AA3 + K95 表 -1 硬件列表. S7-1500 硬件组态 打开 TIA PORTAL V13 软件, 创建 S7-1500 项目, 如图 -1 所示 : 1) 选择创建新项目 ; ) 输入项目名称 ; 3) 点击 Create 按钮 1 3 图 -1 创建 S7-1500 项目 添加 S7-1500 CPU1513-1PN 创建项目后 : 1) 依次点击 "Devices & networks 和 Add new device 选项, 弹出添加新设备对话框 ; ) 设备树中选择相应的 CPU, 本示例选择 CPU1513-1 PN; 4
3) 选择 CPU 版本号 ; 4) 选择 Open device view 5) 点击 Add 按钮 如图 -: 1.1 1. 3 4 5 图 - 添加 S7-1500 CPU1513 添加 G150 从站 如图 -3 所示 : 1) 点击网络视图按钮进入网络视图页面 ; ) 将硬件目录中 Other Field Devices -> PROFINET IO -> Drives -> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G130/G150 V4.7 -> 6SL3 040-1MA01-0AAx 模块拖拽到网络视图空白处 ; 3) 点击蓝色提示 Not Assigned 以插入站点, 选择主站 PLC_1.PROFINET interface, 完成与主站网络连接 完成连接后如图 -4 所示 5
1 3 图 -3 添加 G150 从站 图 -4 完成连接的状态 组态 S7-1500 的 Device Name 和分配 IP 地址如图 -5 所示 : 1) 点击 CPU1513-1PN, 设置其 Device Name 为 plc1500 ; ) 分配 IP 地址 6
1 图 -5 设置 CPU1513-1PN 的 Device Name 和分配 IP 地址 组态 G150 的 Device Name 和分配 IP 地址如图 -6 所示 : 1) 点击 G150, 设置其 Device Name 为 g150pn ; ) 分配 IP 地址 1 图 -6 设置 G150 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 G150 的 IP 地址和 Device Name 就已经设置好了 现在组态 G150 的报文 : 7
组态与 G150 驱动对象的通信报文 如图 -7 所示, 鼠标双击添加的 G150 从站, 打开设备视图 ; 1) 双击列表添加 DO VECTOR, 硬件列表出现 SubModules, ) 将硬件目录中 SubModules 下的 Standard telegram1,pzd-/ 模块拖拽到 设备概览 视图的第 1 个插槽中, 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 之后编译项目 1 图 -7 组态与 G150 的通信报文 下载硬件配置 如图 -8 所示 : 1) 鼠标单击 PLC_ 选项 ; ) 点击 下载到设备 按钮 ; 3) 选择 Type of PG/PC interface,pg/pc interface,connection to interface/subnet; 之后点击串口下方 Download 按钮 8
1 3 图 -8 下载硬件配置 SINAMICS G150 的配置 在完成 S7-1500 的硬件配置下载后, 还必须为 G150 分配 Device Name 和 IP 地址, 保证为 G150 实际分配的 Device Name 与硬件组态中为 G150 分配的 Device Name 一致 使用 STARTER 软件分配 G150 的设备名称, 如图 -9: 1) 选择搜索到的 G150, 右键点击 Edit Ethernet Node 弹出如图 -10 所示的网络网络节点编辑对话框 ; 1 图 -9 Starter 中搜索到的 G150 ) 输入 IP 地址和子网掩码 ; 3) 并点击 Assign Configuration 按钮 ; 4) 输入 Device Name; 9
5) 并点击 Assign name 按钮 ; 3 4 5 图 -10 网络节点编辑 设置 G150 的命令源和报文类型 1) 在线访问 G150; ) 选择 Expert List, 如图 -11; 3) 设置 P09=1, 选择 标准报文 1,PZD/ 图 -11 G150 报文选择 10
参数号参数值说明 P1070[0] r050.1 P051[0] r089.0 变频器发送第 1 个过程值为状态字 P051[1] r63.1 变频器发送第 个过程值为转速实际值 表 - 状态字说明.3 通过标准报文 1 控制电机起停及速度 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 S7-100. 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 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 3767(00%) 参数 P000 中设置 100% 对应的参考转速 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 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 -> 变频器 变频器 - > PLC QW64 PZD1 - 控制字 1(STW1) 16 进制 (16Bit) QW66 PZD - 主设定值 (NSOLL_A) 有符号整数 (16Bit) IW68 PZD1 - 状态字 1(ZSW1) 16 进制 (16Bit) IW70 PZD - 实际转速 (NIST_A) 有符号整数 (16Bit) 表 -3 PLC I/O 地址与变频器过程值 1. 启动变频器 首次启动变频器需将控制字 1(STW1)16#047E 写入 QW64 使变频器运行准备就绪, 然后将 16#047F 写入 QW64 启动变频器. 停止变频器 将 16#047E 写入 QW64 停止变频器 ; 3. 调整电机转速 11
将主设定值 (NSOLL_A) 十六进制 000 写入 QW66, 设定电机转速为 750rpm 4. 读取 IW68 和 IW70 分别可以监视变频器状态和电机实际转速 图 -1 监控表 1
3. PROFINET 报文结构及控制字和状态字 3.1 报文结构 表 3-1 报文结构 13
表 3- 控制字和设定值一览 表 3-3 状态字和实际值一览 14
3. 控制字 控制字位含义参数设置 表 3-4 控制字 0 ON/OFF1 P840=r090.0 1 OFF 停车 P844=r090.1 OFF3 停车 P848=r090. 3 脉冲使能 P85=r090.3 4 使能斜坡函数发生器 P1140=r090.4 5 继续斜坡函数发生器 P1141=r090.5 6 使能转速设定值 P114=r090.6 7 打开抱闸 P0855=r090.7 8 JOG1 P1055=r090.8 9 JOG P1056=r090.9 10 通过 PLC 控制 P854=r090.10 11 未使用 1 转速控制器使能 P0856=r090.1 13 未使用 14 闭合抱闸 P0858=r090.14 15 未使用 3.3 状态字 状态字位含义参数设置 表 3-5 状态字 0 接通就绪 r899.0 1 运行就绪 r899.1 运行使能 r899. 3 JOG 当前有效 r139.3 4 OFF 激活 r899.4 5 OFF3 激活 r899.5 6 禁止合闸 r899.6 7 驱动就绪 r139.7 8 控制器使能 r197.7 9 控制请求 r899.9 10 未使用 11 脉冲使能 r899.11 1 打开抱闸装置 r899.1 13 抱闸装置闭合指令 r899.13 14 制动控制的脉冲使能 r899.14 15 制动控制的设定值使能 r899.15 15
4. 文档说明 S7-1500 与 G150 之间的 PROFINET 通信入门指南包含 个部分 : S7-1500 与 G150 CU30-PN 的 PROFINET 通信第 1 部分控制变频器起停及调速 : 介绍 S7-100 通过周期性通信 PZD 通道 ( 过程数据区 ) 控制和检测变频器状态 S7-1500 与 G150 CU30-PN 的 PROFINET 通信第 部分非周期通信读写变频器参数 : 介绍 S7-1500 通过非周期性通信读写变频器参数 本文档为第 1 部分, 第 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 通信内容更详细信息请参考 SINAMICS G150 操作说明 此文档适用于 SINAMICS G130 CU30- PN 16