驱动技术常问问题 PG/PC 通过 CPU 接口以 STARTER 软件的路由功能来访问 SINAMICS G120 和 SINAMICS G120D SINAMICS G120 and SINAMICS G120D
ID: 23432199 担保 责任与支持 我们对本文档内包含的信息不承担任何责任 不论基于何种法律原因, 对由于使用本应用示例中的示例 信息 程序 工程组态和性能数据等引起的后果概不承担任何索赔责任 一旦发生故意损伤 重大过失 人身 / 健康伤害 产品质保 欺诈隐瞒缺陷或违反合同基本原则等情况 ( wesentliche Vertragspflichten ), 那么这类免责声明将不适用于强制性责任, 如德国产品责任法 (German Product Liability Act, Produkthaftungsgesetz ) 然而, 因违反合同基本原则而造成的索赔应限于合同规定的可预见损坏, 除非是由故意 重大过失或基于人身 / 健康伤害的强制性责任引起的 上述条款并没有暗示对提供损坏证明的责任有所修改 Copyright 2008 Siemens A&D 未经 Siemens A&D 书面授权, 不得转让 复制或摘录这些应用示例 如果您有关于该文档的任何建议, 请发送至下列电子邮箱 : mailto:sdsupport.aud@siemens.com 版本 2.2 Issue September 2008 九月 2/44
ID: 23432199 目录 目录...3 1 概括... 5 2 要求... 6 2.1 硬件要求... 6 2.2 软件要求... 7 3 建立一个带 S7 300 站的项目... 8 4 编辑以太网结点... 9 4.1 PG/PC 连接到 CPU... 9 4.2 设置 PG/PC 接口... 10 4.3 给 CPU 分配 IP 地址和装置名称... 11 4.4 PG/PC 连接到控制单元... 16 4.5 给控制单元分配 IP 地址和 PROFINET 装置名称... 17 5 连接装置... 18 6 设置 PG/PC 接口... 19 7 创建硬件配置... 20 7.1 创建 SIMATIC 硬件... 20 7.2 创建 PROFIBUS 接口... 22 7.3 插入 SINAMICS G120... 26 8 设置 NetPro... 32 9 打开 STARTER 调试工具... 39 10 在 STARTER 里创建在线通讯... 40 11 STARTER 的参数化... 42 12 附录... 44 12.1 网络连接... 44 12.2 历史... 44 版本 2.2 Issue September 2008 九月 3/44
ID: 23432199 请参考自动化与驱动技术支持与服务 本文出自自动化与驱动集团技术支持的应用部分, 可以通过以下链接下载该文档 : http://support.automation.siemens.com/ww/view/en/23432199 版本 2.2 Issue September 2008 九月 4/44
1 概括 路由功能涉及的是在 SIMATIC 站中从一个子网到另一个或者几个子网的转换, 它包括子网的接口 路由功能允许使用 PG/PC 越过子网的限制和界线来在线读取 S7 站 例如, 下载用户程序或者硬件组态, 或者测试和运行诊断功能 在网络中任何位置都可以把 PG 连接到所有站, 它是通过网络转换实现, 并建立在线连接 在这个特殊的 FAQ 中将讨论一个例子, 例子的内容是如何通过 S7 300 主站建立 PG 和 SINAMICS G120 之间的 PROFINET 在线连接,S7 300 主站是 CPU 317F-2 PN/DP,SINAMICS G120 的控制单元是 CU240S PN 它的涵义是建立从 PROFIBUS 接口到工业以太网接口的转换 ( 路由功能 )( 参考图 1-1) 图 1 路由功能 :PROFIBUS - 以太网 这个 FAQ 适用于控制单元为 CU240S PN-F 的 SINAMICS G120 变频器, 同样适用于控制单元为 CU240D PN 和 CU240D PN-F 的 SINAMICS G120D 变频器 版本 2.2 Issue September 2008 九月 5/44
2 要求 2.1 硬件要求 为了实现无差错路由, 所有使用的模块 / 控制板都必须支持路由功能 ( 例如, 本例中 CPU 为 S7-317F-W PN/DP) 请参考硬件配置来判断你的 CPU 是否支持路由功能 : 当选中某一器件后, 该器件区域的下方会出现关于该器件的基本信息, 它列出了基本功能描述, 以便帮助你做出正确的选择 ( 见图 2-1) 图 2-1 检查模块的路由功能 版本 2.2 Issue September 2008 九月 6/44
也可以参考以下 FAQ What are the requirements for using the S7 routing function and which modules can you implement?. 找到哪些模块实际上支持路由功能 ( 即具有路由功能的模块 ) 2.2 软件要求要实现路由功能, 需要配置以下软件 : STEP 7 和 DRIVE ES Basic STEP 7 和 DRIVE ES Simatic STEP 7 和 S7 Technology STEP 7 和 SIMOTION Scout 注意 : 只考虑最新版本的软件包 : 例子的最小要求 : STEP 7 V5.4 SP2, Drive ES Basic V5.4 SP1 和 STARTER V4.1 也可以参考 FAQ : What requirements must be fulfilled and what should I watch out for when executing Routing? 版本 2.2 Issue September 2008 九月 7/44
3 建立一个带 S7 300 站的项目 第一步 : 建立一个带 S7 300 站的项目, 或者打开一个已存在的带 S7-300 站的项目,CPU 有 PROFINET 接口 图 3-1: 带 S7-300 站的 SIMATIC 项目 注意 : 目前描述了创建一个新的 SIMATIC S7 站 版本 2.2 Issue September 2008 九月 8/44
4 编辑以太网结点 下一步 : 处理以太网结点, 例如给以太网结点 (CPU 和 CU240S PN) 分配有效的 IP 地址和 PROFINET 装置名称 要实现以上要求, 必须要通过 PROFINET 接口把 PG/PC 连接到 CPU 和变频器 (CU24S PN), 然后执行下面的描述 必须要有一个 TCP/IP 网络适配器才能把 PG/PC 连接到 PROFINET 上 如果已经给 CPU 和控制单元分配了 IP 地址和 PROFINET 装置名称, 或者装置已经有了这些, 那么请跳过这一章 4.1 PG/PC 连接到 CPU 通过网路适配器和 PROFINET 把 PG/PC 连接到 CPU( 参考图 4-1) 图 4-1 PG/PC 连接到 CPU 版本 2.2 Issue September 2008 九月 9/44
4.2 设置 PG/PC 接口 在下一步中,PG/PC 接口必须改变 为了实现这些, 在 SIMATIC Manager 菜单里, 点击按键 Options -> Set PG/PC Interface 从 TCP/IP 网络列表里选择网路适配器, 然后点击 OK 键确认 注意 在这个例子里选择 TCP/IP(Auto) 非常重要 图 4-2 设置 PG/PC 接口 点击 OK 键确认报警 "The following access path(s) was (were) changed: S7ONLINE (STEP 7) => TCP/IP(Auto) -> D-Link DUB-E100 USB2 " 图 4-3 确认报警 这就意味着从 STEP 7 可以读取 PG/PC 的以太网接口 版本 2.2 Issue September 2008 九月 10/44
4.3 给 CPU 分配 IP 地址和装置名称 在下一步中, 必须给 CPU 分配 IP 地址和装置名称 这些设置要在对话框 Edit Ethernet Node 完成 在 SIMATIC Manager 菜单里, 点击按键 PLC -> Edit Ethernet Node ( 图 4-4) 图 4-4 菜单项目 : 编辑以太网结点 版本 2.2 Issue September 2008 九月 11/44
Edit Ethernet Node 窗口 ( 图 4-5) 图 4-5 窗口 : 编辑以太网结点 版本 2.2 Issue September 2008 九月 12/44
设置 IP 地址 设置 IP 地址的流程如下 : 1. 开始, 使用 Browse 键 ( 图 4-5) 来决定装置, 该装置可通过 MAC 地址来读取, 或者输入已知的 MAC 地址 2. 网络浏览后显示下面的对话框, 选择 CPU 并按 OK 键接受 ( 图 4-6) 图 4-6 网络浏览 版本 2.2 Issue September 2008 九月 13/44
1. 设置 IP 地址的对话框 Edit Ethernet Node 如下图 ( 图 4-7): - 选择 Use IP parameters - 输入 IP 地址 192.168.0.1 - 输入子网掩码 255.255.255.0 - 在网关选项里, 选择 : Do not use router 图 4-7 为 CPU 分配 IP 地址 2. 点击 Assign IP Configuration 版本 2.2 Issue September 2008 九月 14/44
给装置分配名称 下一步给 CPU 分配装置名称 处理步骤如下 ( 图 4-8): - 输入名称 ( 例如. pn-io) - 点击按键 Assign Name 把装置名称传输给 CPU Hilfe 图 4-8 给 CPU 分配装置名称 注意 : 装置名称必须和以太网子网一致 (PROFINET IO 系统 ) 版本 2.2 Issue September 2008 九月 15/44
帮助 更多信息参考 SINAMICS G: Reading from and writing to parameters of the Control Units CU240S/D PN/PN-F of the SINAMICS G120/G120D via PROFINET & PROFIBUS (ID: 29157692), 就像 SIMATIC Manager 中的帮助功能 ( 参考图 4-8 中的 编辑以太网结点 (Edit Ethernet Node) 对话框中的 帮助 (Help) 键 ) 关闭编辑以太网结点窗口 接下来处理控制单元 CU240S PN 4.4 PG/PC 连接到控制单元 通过网络适配器和 PROFINET( 参考图 4-9) 把 PG/PC 连接到控制单元 图 4-9 PC/PG 连接到控制单元 版本 2.2 Issue September 2008 九月 16/44
4.5 给控制单元分配 IP 地址和 PROFINET 装置名称 重复 4.3 节中步骤给控制单元 CU240S PN 分配 IP 配置和装置名称 给控制单元 CU240S PN 分配的流程如下 : IP 配置 : IP 地址 = 192.168.0.35 子网掩码 = 255.255.255.0 PROFINET 装置名称 : 装置名称 = cu240spn 图 4-10 设置 CU240S PN 关闭窗口 Edit Ethernet Node 版本 2.2 Issue September 2008 九月 17/44
5 连接装置 连接所有装置如图 5-1 所示 图 5-1 连接装置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 18/44
6 设置 PG/PC 接口 在下一步中, 需要设置 PG/PC 接口 为了实现以上要求, 在 SIMATIC Manager 菜单中点击按键 "Options -> Set PG/PC Interface " 在列表中选择 PROFIBUBS 接口, 并按 OK 键确认 图 6-1 设置 PG/PC 接口 确认报警 "The following access path(s) was (were) changed: S7ONLINE (STEP 7) => CP5611(PROFIBUS)" 并按 OK 键确认 图 6-2 确认报警 这就意味着从 STEP 7 中可读取 PG/PC 的 PROFIBUBS 接口 版本 2.2 Issue September 2008 九月 19/44
7 创建硬件配置 7.1 创建 SIMATIC 硬件 打开硬件配置, 在配置中插入一个 SIMATIC S7-300 导轨, 然后从产品树里找到需要的电源模块放到 1 号槽, 把 CPU 放到 2 号槽 当插入 CPU 时, 以太网接口的设定窗口打开 ( 图 7-1). 图 7-1 插入 CPU 流程如下 : 在这步 Edit Ethernet Node (192.168.0.1) 中设置分配给 CPU 的 IP 地址 输入子网掩码 255.255.255.0 网关设置为 : Do not use router. 点击按键 New. 窗口 Properties New subnet Industrial Ethernet 打开 ( 图 7-2), 这里可以分配给子网一个名称或者使用默认值 版本 2.2 Issue September 2008 九月 20/44
点击 OK 关闭窗口 图 7-2 给子网分配一个名称 选择创建的子网, 然后点击 OK 键关闭窗口 ( 图 7-3) 图 7-3 接受 IP 地址 版本 2.2 Issue September 2008 九月 21/44
结果 : 在硬件配置中出现以太网 ( 总线 ) 线 (PROFINET IO 系统 ) 双击 图 7-4 建立 SIMATIC 硬件后的硬件配置 7.2 创建 PROFIBUS 接口 为了创建 PROFIBUS 接口, 请双击 3 号槽 MPI/DP( 参考图 7-4) MPI/DP 接口的属性窗口打开 ( 参考图 7-5) 版本 2.2 Issue September 2008 九月 22/44
选择 PROFIBUS 接口 图 7-5 MPI/DP 接口属性 下一个出现的窗口表面需要建立一个新的子网 设置 PROFIBUS 地址为 2, 然后点击 New 键 图 7-6 创建新的子网 版本 2.2 Issue September 2008 九月 23/44
在窗口 Properties New subnet PROFIBUS 中可以给子网分配一个名称或者使用默认值 点击 OK 键关闭窗口 图 7-7 给 PROFIBUBS 子网分配名称在属性框中, 选择子网的 PROFIBUBS(1), 接受地址为 2 的 PROFIBUS, 然后点击 OK 键确认 ( 图 7-8) 图 7-8 接受 PROFIBUS 地址 版本 2.2 Issue September 2008 九月 24/44
结果 : 硬件配置中的 PROFIBUS( 总线 ) 线 (DP 主站系统 ) 如下图所示 : 图 7-9 创建 PROFIBUS 接口后的硬件配置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 25/44
7.3 插入 SINAMICS G120 为了插入 SINAMCIS G120 变频器, 可以从硬件产品列表中把 SINAMICS G120 变频器的控制单元 CU240S DP F 拖出来 在硬件产品列表中可利用的 SINAMICS G120 \PROFINET IO DP\Drives\SINAMICS\SINAMICS G120. 图 7-10 插入 SINAMICS G120 插入 G120 后, 属性窗口 Properties Ethernet interface SINAMICS 打开 为 CU240S PN 设定已经分配的 IP 地址 Edit Ethernet Node ( 192.168.0.35) 点击 OK 键接受 ( 图 7-11) 版本 2.2 Issue September 2008 九月 26/44
图 7-11 选择 IP 地址 接受以太网设置后, 关于 SINAMICS G120 装置版本选择的窗口出现 本例中, 选择的装置版本为 V3.1x( 图 7-12) 图 7-12 选择版本号 注意 : 选择的装置版本必须和实际装置版本一致, 否则找不到节点 控制单元的固件版本可以通过读取参数 r18 而得到 版本 2.2 Issue September 2008 九月 27/44
结果 : 控制单元为 CU40S PN 的 SINAMICS G120 变频器的标准报文结构 1 见硬件配置 : 双击 图 7-13 插入 SINAMICS G120 后的硬件配置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 28/44
当编辑以太网节点 (cu240spn) 时必须要按照以前分配的名称来分配, 流程如下 : 双击变频器 : "Properties SINAMICS-G120" 窗口打开 ( 图 7-14) 在装置名称区域, 输入名称 cu240spn. 点击 "OK" 键确认输入 图 7-14 为变频器配置名称 版本 2.2 Issue September 2008 九月 29/44
SINAMICS G120 的硬件配置完成后必须要保存和编译 点击 Save and compile 键保存和编译配置 图 7-15 SINAMICS G120 后的硬件配置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 30/44
保存和编译硬件配置后, 在 SIMATIC Manager 里可以看到和选择 SINAMICS G120 变频器 图 7-1 建立硬件配置后的 SIMATIC Manager 版本 2.2 Issue September 2008 九月 31/44
8 设置 NetPro 首先必须从硬件配置改变到 NetPro 点击 Configure Network, 打开 NetPro 图 8-1 从硬件组态里打开 NetPro 版本 2.2 Issue September 2008 九月 32/44
在 NetPro 配置中只能加一个 PG/PC 站, 在 Stations 目录下可利用 PG/PC 站 为了加一个 PG/PC 站, 可以通过鼠标左键从列表中选择, 然后拖动 PG/PC 图标到 NetPro 工作区域 图 8-2 插入 PG/PC 站 PG/PC 必须连接到网络中并激活 为了实现这些, 选择 PG/PC, 双击打开 Properties PG/PC 窗口 版本 2.2 Issue September 2008 九月 33/44
在对象属性框里, 切换到 Interface 标签, 按 New 键添加一个新的接口 选择的接口类型为 PROFIBUS 接口并按 OK 键接受 8-3 插入 PROFIBUS 接口 在 PROFIBUBS 接口的对象属性里, 选择子网为 PROFIBUS(1), 通讯波特率为 1.5Mbps, 地址为 0 8-4 PROFIBUS 接口属性 版本 2.2 Issue September 2008 九月 34/44
为了激活路由功能, 必须切换到 PG/PC 站的 Assignment 标签 在 Configurated Interfaces 框中选择 PROFIBUS interface(1), 在 Interface Parameter Assignments in the PG/PC 框中选择 PG/PC 的接口模块, 本例中, 选择的是 CP5611(PROFIBUS) 图 8-5 接口配置 然后点击 分配 (Assign) 按键把接口的路由功能分配给 PG/PC 的硬件模块 版本 2.2 Issue September 2008 九月 35/44
分配接口后检查 S7 在线访问设置是否已经设置为 Active 点击 OK 按键接受 PG/PC 站的设置 注意 : 图 8-6 S7 在线访问的分配 现在已经建立了源于 PROFIBUBS 通过 PROFINET 从 PG/PC 到变频器一个封闭的网络 ( 见图 8-7) 版本 2.2 Issue September 2008 九月 36/44
图 8-7 设置 PG/PC 站后的 NetPro PG/PC 站设置后, 改变的配置必须要保存和编译 实现上述内容需要点击 NetPro 功能条中的 Save and compile 按键, 然后在下面的对话框中选择 Compile and check everything 图 8-8 保存和编译 版本 2.2 Issue September 2008 九月 37/44
如果配置在 NetPro 中保存和编译时没有出现任何错误, 那么配置直接传输给 CPU 选择 SIMATIC 300(1) 站, 然后点击功能条中 to Module ) 按键 的 下载模块 (Download 图 8-9 下载配置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 38/44
9 打开 STARTER 调试工具 当完成 SIMATIC S7 站和 PG/PC 站的配置后, 就可以打开 STARTER 调试工具 先切换到 SIMATIC Manager, 然后通过鼠标右键在详细资料区选择 SIANMICS G120 对象 这样, 就可以通过鼠标右键菜单用 STARTER 软件打开对象 图 9-1 打开 STARTER 调试工具 版本 2.2 Issue September 2008 九月 39/44
10 在 STARTER 里创建在线通讯 打开 STARTER 调试工具后, 就可以使用在线功能了 点击功能条里的 Connect to target system 按键开启在线功能 图 10-1 开启在线功能 版本 2.2 Issue September 2008 九月 40/44
建立系统的在线连接后, 那么点击 Load HW configuration to PG 把 G120 的配置下载到 PG 图 10-2 下载硬件配置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 41/44
11 STARTER 的参数化 STARTER 软件提供两种参数化的方法, 一是在项目树里使用屏表格手动设置参数, 二是得到快速的预览, 即专家列表 在专家列表里显示了所有的参数列表, 如下图所示 如果要打开专家列表, 那么首先选中变频器, 然后鼠标右键点击, 选择 Expert > Expert list 图 11-1 打开专家列表 这里可以照常改变个别的参数 版本 2.2 Issue September 2008 九月 42/44
另外, 可以通过屏幕内的表格可以设置项目树中的参数值, 而且可根据应用的要求同时调整参数值 本例中, 简单地点击树中所要求的分枝 ( 例子中是输入 / 输出模块 ) 打开可以设置参数适当的屏幕表格 图 11-2 屏幕表格 - 相关参数设置 版本 2.2 Issue September 2008 九月 43/44
12 附录 12.1 网络连接 以下列表列出了所有相关内容及其来源 表 12-1 12.2 历史 主题 题目 \1\ FAQ PG/PC interface to ISO-Industrial Ethernet using Routing with Starter and DriveES to access MICROMASTERS on Profibus from the network port on PG or PC \2\ FAQ Routing among PROFIBUS subnets on one CPU 400 using DriveMonitor \3\ FAQ What are the requirements for using the S7 routing function and which modules can you implement? \4\ FAQ What requirements must be fulfilled and what should I watch out for when executing Routing? 表 12-2 历史记录 版本日期更改 V1.0 2006 六月 第一版 V1.1 2007 四月 插入注释 V2.0 2008 五月 FAQ 详细修订, 内容变换为 PROFINET V2.1 2008 五月 插入连接 V2.2 2008 九月 内容修改 版本 2.2 Issue September 2008 九月 44/44