西門子6ES7421-7BH01-0AB0

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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

：鐘濤
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1 概述
S7-300/400與SINAMICS G150 之間通過PROFIBUS DP 總線可進行周期性及非周期性數據通訊。使用標準S7功能塊SFC14/SFC15可實現周期性數據交換；使用標準S7功能塊SFC58 / SFC59，可以實現非周期性數據交換，讀寫 SINAMICS G150 的參數。S7-300/400與SINAMICS G150裝置的連接，如下圖所示：

圖1 S7-300/400與SINAMICS G150裝置的連接

2 SINAMICS G150站地址設置及硬件組態
SINAMICS G150的PROFIBUS DP站地址設置有兩種方法：
（1）通過CU320控制單元上DIP撥碼開關，設置站地址，有效地址值為1….126，設定方法如表1所示，將DIP開關撥“ON”處，多個開關激活，將有效位進行加法運算， 1+4+32=37，表示站地址是37，注意：通過撥碼開關改變地址時應斷掉SINAMICS G150 電源，否則，更改的站地址是無效的。

表1 DIP開關設定PROFIBUS DP地址

（2） 在撥碼開關全部撥到OFF或ON狀態，可以利用參數P918設置站地址。
S7-300/400的硬件組態，如圖2所示，在硬件組態中設定的SINAMICS G150站地址應與SINAMICS G150 實際的站地址*，本例中采用站地址是6。

圖2 硬件組態

3 通訊報文設置
SINAMICS G150有多種報文結構進行選擇，詳細描述請參考：SINAMICS_G150_operating-instructions手冊，表2為報文結構。

表2 報文結構

報文結構是999為用戶自定義報文，當用戶選擇此報文結構時，SINAMICS G150的起、停控制位等需自己做關聯。此時必須將PLC控制請求置1（P854=1）。
注意：在做S7-300/400硬件組態時，需要配置報文結構，圖3是STEP7中的報文設置，配置結束后進行編譯保存；然后，打開STARTER，核對報文結構是否*，圖4是STARTER軟件中報文的設置，若不*需在STARTER軟件中打開“configuration”做調整后點擊“Transfer to HW config”按鈕。

圖3 STEP7中的報文設置

圖4 STARTER軟件中報文設置

4 用PROFIBUS DP總線對SINAMICS G150起、停及速度控制
S7-300/400 PLC通過PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1和主設定值發送至SINAMICS G150 ，當組態的報文結構 PZD=2或自由報文999時，在S7-300/400 中可用“MOVE” 指令和功能塊SFC14和SFC15進行數據傳送。
下面分別采用“MOVE” 指令進行數據傳送和調用SFC14和SFC15系統功能塊進行數據傳送加以說明。
例程文件名為：“G150_DP控制字、主給定值的發送及狀態字和實際頻率讀出程序.rar”，鏈接：G150_DP1.rar

注:程序中選擇標準報文1

1、采用“MOVE” 指令進行數據傳送：
（1）在例程中，在變量表“SINAMICS G150 start_up”中，分別強制M1.0、M1.1為1；
（2）通過MW2發送控制字1，首先寫入047E，然后寫入047F，SINAMICS G150 開始運行，如停止SINAMICS G150 ，發送047E，使SINAMICS G150 停止運行，變量表如圖5所示；
（3）MW4寫入的是主設定值，速度設定值要經過標準化，4000H（十六進制）對應于
，發送的zui大值為7FFFH（200%），所設定的百分數乘以P2000 中設定的參考速度， 就是給定速度；
（4）在MW6中能顯示狀態字1，變量表如圖5所示；
（5）MW8中能顯示實際運行速度，此處為十六進制，4000H表示100％。控制程序如圖6所示。

圖5 變量表中的內容

圖6 “MOVE”指令控制程序

2、SFC14和SFC15系統功能塊進行數據傳送：
SFC14（“DPRD_DAT”）用于讀取SINAMICS G150 過程數據，SFC15 （“DPWR_DAT”）用于將過程數據發送到SINAMICS G150 。
（1）控制SINAMICS G150 運行：
通過先發送控制字047E然后發送047F來啟動SINAMICS G150 ，控制字1在 DB1.DBW20中，主設定值在DB1.DBW22中設定，參看圖7；所有的這些變量在變量 表“SINAMICS G150 start_up”中設定及監控，圖8是變量表的內容，圖9是程序內容。
（2）停止SINAMICS G150 ：
發送控制字047E至SINAMICS G150 ，使SINAMICS G150 停止運行。
（3）讀取SINAMICS G150 狀態字及速度實際值：
S7-300/400 接收SINAMICS G150 狀態字1，存放在DB1.DBW30中；接收SINAMICS G150 傳來的速度實際值，存放在DB1.DBW32中，參看圖7，在變量表“SINAMICS G150 start_up”中能監控到SINAMICS G150 狀態和速度實際值。

 
圖7 數據塊 DB1

圖8 變量表

圖9 控制程序

5 SINAMICS G150 參數的讀取及寫入

（1）擴展PROFIBUS DP功能（DPV1）
非周期性數據傳送模式允許：
• 交換大量的用戶數據（zui多240 bytes）
• DPV1支持DS47非周期數據交換

（2）參數請求及參數應答的結構
參數請求包括三部分：請求標題、參數地址及參數值，如表3所示。

表3 參數請求格式

參數應答格式，如表4所示，關于參數請求及應答描述，參考表5。

表4 參數應答格式

表5 參數請求及應答描述

在表6 中，是關于DPV1參數應答中的錯誤值描述。

表6 DPV1參數應答中的錯誤值描述

（3）S7-300/400 通過PROFIBUS DP非周期性通訊方式讀取SINAMICS G150 參數
使用S7-300/400 PLC通過PROFIBUS DP非周期性通訊方式讀取SINAMICS G150 參數，可以讀一個參數下的多個索引值，或多個參數下的多個索引值。PLC讀取SINAMICS G150 參數時必須使用兩個功能塊SFC58 / SFC59 ，程序參見圖14。

例程文件名：“G150_DP讀參數r945程序.rar” 鏈接：G150_DP2.rar
以讀取一個參數下的一個索引值為例（讀參數r945.0）：

a．使用標志位M10.0及功能SFC58塊將讀請求（數據塊DB2如圖10所示），發送至SINAMICS G150，將M10.0設定為數值1啟動寫請求，當寫請求完成后必須將該請求置0，結束該請求。MW300（RET_VAL）顯示錯誤代碼，用于表示數據傳輸時發生的錯誤。在變量表G150_read（如圖11所示）中，按照表3參數請求格式進行設定，在DB1.DBW6中設定945，在DB1.DBW8中設定0，表明讀請求中要讀取r945.0中的數值。

圖10 “寫”請求數據塊DB2

圖11 變量表G150_read內容

b．使用標志位M10.1及功能SFC59塊將讀應答發送至S7-300/400 ，SINAMICS G150 將參數值發送到DB3，圖12是數據塊DB3的內容。將M10.1設定為數值1啟動讀應答，當讀應答完成后必須將M10.1該請求置0。MW400 (RET_VAL) 顯示包括錯誤代碼。在變量表G150_read1（如圖13所示）中，能夠讀到相應讀應答，DB3.DBW6中讀到的是7861，表明此時參數r945.0=7861。