通过DP总线实现S7-300/400与SINAMICS S120 通讯

一、DP总线通讯功能概述

S7-300/400与SINAMICS S120 之间通过DP总线可进行周期性及非周期性数据通讯。

使用标准S7功能块SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式可将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器；

使用标准S7功能块SFC58 / SFC59，可以实现非周期性数据交换，读取或写入驱动器的参数。

二、S7-300/400与S120装置的连接

三、驱动器站地址设置

1.  驱动装置的PROFIBUS通讯地址设置有两种方法：

(1) 通过CU控制单元上的拨码开关实现地址设置，有效地址值为：1…126,本例中地址设置见下图。

注意：通过拨码开关改变地址时应断掉变频器电源

(2) 在拨码开关全部拨到OFF或ON状态时可以利用参数P918设置地址,否则

P918参数中设置的地址是无效的。

驱动装置的PROFIBUS 通讯波特率默认为：1.5Mbps

2.   在S7-300/400的硬件组态中设定的驱动装置站地址应与驱动装置的站地址一致。

图.1

四、通讯报文设置

对于不同的驱动装置只有特定的报文结构能被选用，详细描述请参考：SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1为常用报文。

表1.

报文格式999为用户自定义报文，当用户选择此报文格式时，电机的起、停控制位等需自己做关联。此时必须将PLC控制请求置1（P854=1）。

注意：用户可在S7-300/400硬件配置时根据需要配置报文结构，配置结束后进行编译保存；之后打开Starter，核对报文结构是否一致，若不一致需在Starter中打开“configuration”做调整后点击“Transfer to HW config”按钮。

图.2

DC/AC 驱动装置报文设定
图.3

五、用DP总线对电机起、停及速度控制

S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。

(1) 控制字中Bit0做电机的起、停控制。

(2) 主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化，使得4000H(十六进制)对应于100%，发送的最高频率(最大值)为7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)。

(3) 组态的报文结构 PZD=2或自由报文999时，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令进行数据传送；当组态的报文结构  PZD〉2，在S7-300/400 中需调用SFC14和SFC15系统功能块。

•   SFC14(“DPRD_DAT”)用于读Profibus 从站的过程数据

•   SFC15(“DPWR_DAT”)用于将过程数据写入Profibus 从站

例子：SERVO_02 ”控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序

(1) 控制驱动器运行：

通过先发送控制字(STW1)047E然后发送047F来启动驱动器，该数据控制字在DB10.DBW8(见图4)中指定，主设定值在DB10.DBD10中设定，运行信号为M1.0。这些值均通过变量表VAT_2设定及监控。控制程序见图3。

（2）停止驱动器：

应发送控制字047E至驱动器。

（3）读取驱动器状态字及频率实际值：

PLC接收状态字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驱动器传来的频率实际值，存放在DB10.DBD2中。

图3.  控制程序

图4. DB10

六、驱动器参数的读取及写入

1. 扩展PROFIBUS DP功能(DPV1)

非周期性数据传送模式允许：

•     交换大量的用户数据（最多240 bytes)

•     用DPV1的功能 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）。

2. 参数请求及参数应答的结构

参数请求包括三部分：请求标题、参数地址及参数值。

表2.参数请求格式

 

表3.参数应答格式

 

 

表4.参数请求及应答描述

 

表5.在DPV1参数应答中的错误值描述

 

3. 读取驱动器参数

S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式读取驱动器参数。

请注意：PLC读取驱动器参数时必须使用两个功能块SFC58 / SFC59 (程序参见图5)

举例如下：

(1) 使用标志位M10.0及功能SFC58块将写请求(数据集RECORD DB1) (图6)发送至驱动器。

将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

(2) 之后，使用标志位M10.1及功能SFC59块将读请求发送至驱动器，驱动器返回参数值响应(响应块DB2)  (参见图7) 。

将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

图5.  读取驱动器参数程序

图6.  “写”请求数据块DB1

图7.  驱动器返回参数值数据块DB2

4. 写入驱动器参数P1217

S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式写入驱动器参数P1217。举例如下：

PLC写参数时只需使用SFC58，在本项目的Network 3中发送写请求DB1 (参见图9) 到驱动器； PLC读“写参数”响应时需使用SFC59，在本项目中读取驱动器返回的参数值数据块为DB2 (参见图10) 。程序参见图8。

(1) 将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

(2)  将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

图8.  写入驱动器参数程序

图9.  写请求DB1

图10.  驱动器返回的数据块DB2

七、程序参考实例

读参数示例程序请参考附带文件：DP_r0945.zip

写参数示例程序请参考附带文件：DP_Write.zip

参考：

https://support.industry.siemens.com/cs/document/72296758/%E9%80%9A%E8%BF%87dp%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%AE%9E%E7%8E%B0s7-300-400%E4%B8%8Esinamics-s120-%E9%80%9A%E8%AE%AF?dti=0&lc=zh-CN