SINAMICS S120 与 S7 200 及 HMI 的通讯 Communication between SINAMICS S120 and S7 200,HMI 快速入门 Edition 08/ 2007
摘要 : 本文分两部分介绍 SINAMICS S120 与 S7 200 及 HMI 的通讯方式 : S120 与 TP170 直接联接 S120 TP170 与 S7 200 的联接 关键词 : SINAMICS S120 STARTER S7 200 HMI 通讯 Key words: SINAMICS S120 STARTER S7 200 HMI Communication. 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 2-16
目录 一 S120 与 TP170 直接通讯...4 1.1 硬件准备与网络连接...4 1.2 网络地址的设定...4 1.3 ProTool 项目配置...6 1.4 建立标签...7 二 S120 TP170B 与 S7 200...9 2.1 硬件准备及网络连接...10 2.2 网络地址的设定...10 2.3 项目配置...12 2.4 建立变量...13 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 3-16
一 S120 与 TP170 直接通讯 HMI 可以与 SINAMICS S120 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 本章以 TP170B 为例 1.1 硬件准备与网络连接 一台插有 CP5511 或 CP5512 的计算机 ( 装有 SIMATIC S7 V5.3.3.1 以上 SCOUT V4.0 或 STARTER V4.0 ProTool/Protool CS V6.0+SP2 ProTool/Pro RT V6.0+SP2) 一台 SINAMICS S120( 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 ( TP170B ) 通过 ProfiBus 电缆连接 TP170B 的 1FB1(DP) 口,S120 的 DP 口及 PC 的 CP5512 ( 在这种应用中 HMI 为二类主站 ) 1.2 网络地址的设定 : 1.2.1 SINAMICS S120 DP 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 : 地址开关拨到上部为 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 2 0 2 1 2 2 例如 : 开关 0, 2 和 5 都置 ON, 则相应的 DP 地址为 2 0 +2 2 +2 5 = 1+4+32 = 37 地址开关含义 地址计算举例 地址开关序号 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 4-16
DP 地址开关的设定值优先 但当 DP 地址开关全部置于 ON 或 OFF 时, 参数 P918 的值决定该 CU 的 DP 地址 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才有效 1.2.2 PG/PC 的设置 : 1.2.3 TP170B 的地址在硬件网络配置中设定, 通过下装完成 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 5-16
1.3 ProTool 项目配置 参数设置如下 : 配置时必须注意 : 0. Driver 必须选为 SIMATIC S7 300/400 V6.0 1. Interface 为 1F1B 2. Only Master on the Bus 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 6-16
3. 驱动器的参数配置时 Communication Peer 中地址 (Address ) 为变频器 DP 地址 4. 不必考虑槽号 (Slot) 和机架号 (Rack), 设为 0 即可 5. 网络的配置 ( Network Parameters ) 中 Profile 设为 DP 6. PG/PC 的配置按照正常 Profibus DP 的配置, 与屏使用相同的波特率 二者地址不能相互冲突 项目下载项目下载到 HMI 需校核下载端口, 本例中使用 TP170B 的 DP 口, 因此需设置如下 : 1.4 建立标签 建立标签, 指针指向 S120 的参数 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 7-16
DB / DBW 设置规则如下 : 参数号即为 DB 号 HMI 与变频器直接连接时 Range 应为 DB 数据块号即为参数号 : 如 DB 2098 即代表参数 P2098 DBB DBW DBD 为 16 位十进制数代表该参数的总索引号 总索引号定义如下 : 15 10 9 0 装置号 变频器中参数索引号 位 0 9: 参数索引号位 10-15: 装置号 ( 如下述 ) 装置号的定义 : 在 SINAMICS 系列中, 驱动组 (Drive Group) 中的每个控制元件都称为 Object ( 控制对象 ) 如下图中驱动组 MM2 下的 CU_008 如 CU320 等 Infeeds 如 BLM, SLM, ALM 等 Input/output component 如 TM31 等 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 8-16
Drives 下的 SERVO_02 SERVO_03 SERVO_04 等都称为控制对象 他们在该驱动组中的代号就是 装置号 查看装置号需在 SARTARTER 项目导航栏中选择驱动器, 双击 Configuration, 如下图所示 CU_008 SERVO_02 SERVO_03 SERVO 04 装置号 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 (000001) SERVO_04 装置号为 4(000100) 对 CU 的 P2098.1 DB = 2098 DBW = 2 10 +1 = 1024*1 + 1 = 1025 对 Servo 的 P2098 设置如下 DB = 2098 DBW = 2 12 +1 =1024*4 + 1 = 4097 简言之 :DBW = 1024* 装置号 + 参数索引号建立标签后即可定义标签功能, 编辑画面 变频器无需特殊的参数设定 二 S120 TP170B 与 S7 200 本章主要介绍如何借助 PROFIBUS Profile 来实现 S7-200 HMI 与 SINAMICS S120 之间的数据交换, 借助 S7-200 TP170B 来控制 S120 的速度给定 读写参数 进行简单的逻辑及算术运算等 S7 200 不能与 SINAMICS S120 直接通讯, 两者之间通过要 HMI 来建立联系 因此,S7 200 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 9-16
的各变量也要在 ProTool 或 WinCC Flexible 中以变量 (Tag) 的形式定义 网络配置如下 : DP 电缆从 SINAMICS S120 的 DP 口连接至 TP170B 的 1FB1(DP) 口, 至 S7 200 的 Port 0 口 ; 与 PG/PC 的 CP5512 连接 2.1 硬件准备及网络连接 一台插有 CP5511 或 CP5512 的计算机 ( 装有 SIMATIC S7 V5.3.3.1 以上 SCOUT V4.0 或 STARTER V4.0 MircoWin V4.0 ProTool/Protool CS V6.0+SP2 ProTool/Pro RT V6.0+SP2 或 WinCC Flexible ) 一台 SINAMICS S120 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 ) 一个可以做二类主站的 HMI (TP170B ) 用于 TP170B 的 SITOP 电源 S7200 CPU( 这种配置方式对 S7 200 CPU 的要求并不高, 任意一台带有 Port 0 口的 CPU 即可 本例使用 CPU222) 2.2 网络地址的设定 SINAMICS S120 DP 地址的设定请参照上文 SINAMICS S120 与 HMI 的配置参照上文, 所不同的是此时通讯的波特率受 S7 200 PPI 口的限制最大只能为 187.5Kbits 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 10-16
S7 200 的地址和波特率的设定 : 一个新出厂的 CPU, 它的所有的通信口的速率都是 9.6K CPU 通信口的速率只能在 S7-200 项目文件中的 系统块 中设置新的通信速率在系统块下载到 CPU 中后才起作用 CPU 通信口属性设置如下图所示 : Port 0 的设置 通信电缆的通信速率 : 目前 Siemens 提供两种串口编程电缆, 统称为 PC/PPI 电缆 : RS232/PPI 电缆 (6ES7 901-3CB30-0XA0) USB/PPI 电缆 (6ES7 901-3DB30-0XA0) 如果使用 RS232/PPI 电缆其 DIP 开关 5 设置为 1 而其它开关设置为 0 其波特率可自适应, 最高波特率可达 187.5K USB/PPI 电缆不需要设置 老版本的电缆需要按照电缆上的标记设置 DIP 开关 由 Micro/WIN 决定的 PC 机通信口 (RS232 口 ) 的通信速率这个速率实际上是去配合编程电缆使用的, 在 Micro/WIN 软件中打开 Set PG/PC 界面, 设置 PC 的通讯速率 若使用 USB/PPI 电缆, 不需指定速率 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 11-16
2.3 项目配置 此时只相当于在上述项目上加上一个 controller ( S7 200 ), 为此在 ProTool 中插入一个新的 Controller 命名为 S7_200 其属性设置如下 : Driver 须为 SIMATIC S7 200 V6.0 Interface 为 1F1B Only Master on the Bus S7 200 的参数配置时 Communication Peer 中地址 (Address ) 为使用 PPI 电缆设定的地址 网络的配置 ( Network Parameters ) 中 Profile 设为 DP 波特率为 187.5 配置好后建立连接 : 本例中 Address1 为 TP170B Address2 为 CPU222 Addres7 为 S120 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 12-16
2.4 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 :S7 200 或 SINAMICS S120 SINAMICS S120 的变量及参数设定请参照上文, 其中 DB 及 DBW 等为变频器的参数号及索引 号 S7 200 的变量及参数设定与程序中使用的变量一致 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 13-16
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 S120 SERVO_02 的固定给定值 P2900.0 首先在 MircoWin 中编制程序 按照上述方法在 Protool 中为 SERVO_02 建立标签 P2900 DB = 2900 DBW = 1024*2 + 0 = 2048 在 Protool 中为 S7 200 建立标签 VD 16 在画面中添加确认键 Enter, 当该按键按下时功能为 Set_value 其函数关系为 : Y=X Y: 标签 P2900 ( 变频器中 P2900) X: 标签 VD16(S7 200 中 VD16 的值 ) 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 14-16
这样当该按键按下时 SEVO_02 中 P2900 的值即等于 S7 200 中 VD16 的值 变频器中无须特殊的参数设置 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 15-16
附录 - 推荐网址 MC 西门子 ( 中国 ) 有限公司自动化与驱动集团客户服务与支持中心网站首页 :www.ad.siemens.com.cn/service SIMOTION 常问问题 :http://support.automation.siemens.com/cn/view/zh/10805436/133000 SINUMERIK 常问问题 :http://support.automation.siemens.com/cn/view/zh/10805517/133000 找答案 运动控制系统版区 :http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/category.asp?cid=1043 SIMOTION 网上课堂 :http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/list.asp?columnid=43 MasterDrive 网上课堂 :http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/list.asp?columnid=44 网上课堂 -http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/ Page 16-16