通过PROFINET实现S71200与CU3102PNS120通讯.docx

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通过PROFINET实现S71200与CU3102PNS120通讯

通过PROFINET实现S7-1200与CU310-2PNS120通讯

CommunicationbetweenS7-1200andCU310-2PNwithPROFINET

Getting-startedEdition2012年12月

摘要本文介绍了通过PROFINET实现S7-1200与CU310-2PN通讯的硬件组态、驱动器控制及驱动器参数读、写的编程方法。

关键词PROFINET，S7-1200，CU310-2PN，通讯，硬件组态，编程。

KeyWordsPROFINET,S7-1200,CU310-2PN,Communication,HardwareConfiguration,Program

1PROFINETIO通讯功能概述4

2S7-1200与CU310-2PN装置的连接4

2.1硬件配置列表...............................................................................................................4

2.2所使用的软件...............................................................................................................4

2.3通讯参数设置...............................................................................................................4

3项目配置..........................................................................................................5

3.1S7-1200的配置5

3.2SINAMICSCU310-2PN的配置10

4通过PN总线对电机起、停及速度控制12

5驱动器参数的读取及写入...............................................................................13

5.1非周期性通讯方式简介..............................................................................................13

5.2S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式读取驱动器参数16

5.3S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数19

6程序实例........................................................................................................21

1PROFINETIO通讯功能概述

S7-1200与CU310-2PN之间通过PROFINETIO可进行周期性及非周期性数据通讯，使用S7功能块DPWR_DAT/DPRD_DAT，S7-300/400PLC通过PROFINET周期性通讯方式可将控制字1（STW1）和主设定值（NSOLL_A）发送至驱动器,并从驱动器读取状态字（ZSW1）和实际值（NIST_A）；使用S7功能块WRREC/RDREC，可以实现非周期性数据交换，读取或写入驱动器的参数。

2S7-1200与CU310-2PN装置的连接

2.1硬件配置列表

设备

订货号

版本

CPU1214DC/DC/DC

6ES7214-1AE30-0XB0

V2.2

CU310-2PN

6SL3040-1LA01-0AA0

CF卡

6SL3054-0EF00-1BA0

Fw4.5

电机模块

6SL3120-1SB14-0AA0

伺服电机

1FK7022-5AK71-1LA3

表1测试所采用的硬件列表

2.2所使用的软件

∙TIAPortalV11SP2HF4

∙STARTERV4.3SP1（SCOUTV4.3SP1）

2.3通讯参数设置网络连接配置

IP地址及通讯名称

Device

Devicename

CPU1214

plc1200

CU310-2PN

S120pn

PG

图1网络连接视图

IPaddress169.254.11.2

169.254.11.3

169.254.11.4

表2设备IP地址及DeviceName的设置

注意：

所有节点的子网掩码：

255.255.0.0。

3项目配置

3.1S7-1200的配置

（1）安装GSD文件

CU310-2PN的GSD文件PNGSD.ZIP在CF卡中的存贮路径为...\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG。

如果在TIAPortal的硬件组态目录树中有此相关的GSD文件，可不安装。

（GSD文件下载链接：

Siemens-Sinamics_S_CU3x0-20111221.zip）

图2安装GSD文件

（2）在网络视图中为CPU1214建立PROFINET网络

从右侧的目录中将“SINAMICSS120CU310-2PNV4.5”拖到该网络中，并分配给“PLC_1”，如图3所示。

图3网络组态

（3）为设备分配设备名称及IP地址

进入网络视图，设置S7-1200的设备名称及IP地址，如图4，5所示。

图4设置S7-1200的设备名称

图5设置S7-1200的IP地址设备名称进入网络视图，设置CU310-2PN的设备名称及IP地址，如图6，7所示。

图6设置CU310-2PN的设备名称

图7设置CU310-2PN的IP地址

（4）为CU310-2PN组态报文

点击“设备视图”，选择CU310-2PN设备，为其配置驱动对象及报文。

配置驱动对象：

将图8右侧产品目录中的DOServo插入到下侧子槽中。

图8为驱动装置组态驱动对象为驱动对象配置报文：

将所需报文拖入到驱动对象的子槽中

图9为驱动装置组态报文

配置CU对象：

将图10右侧产品目录中的DOControlUnit插入到下侧子槽中。

图10配置CU对象

为CU对象配置报文：

将所需报文拖入到CU对象的子槽中

图11为CU组态报文

3.2SINAMICSCU310-2PN的配置

打开STARTER软件，新建一个项目，在“Project”菜单中选择“AccessibleNodes”选项，搜索在线的节点，如图12所示。

图12搜索在线的节点

在搜索到的CU310-2PN站点上点击右键，选择“EditEthernetNode”，在弹出的对话框中设置IP地址和子网掩码以及DeviceName，并点击按钮完成设置，如图13所示。

图13编辑CU310-2PN的IP地址和DeviceName

完成上述设置之后，可以重新在“Project”菜单中选择“AccessibleNodes”选项，将在线的S120上载到PG/PC中，可使用“Automaticconfiguration”对驱动装置在线进行自动配置，并完成静态识别和控制器优化，具体过程可以参考西门子下载中心网站上的S120调试手册

（文档编号为5053）。

然后为驱动器配置报文，配置结束后执行"CopyRAMtoROM"将参数存贮至CF卡中。

本例中：

∙驱动SERVO_02选择报文“Standardtelegram1”。

∙CU选择报文“SIEMENStelegram390”。

后面的非周期

通讯要用到此数值

图14CU310-2PN报文配置

4通过PN总线对电机起、停及速度控制

S7-1200通过PROFINET周期性通讯方式将控制字1（STW1）和主设定值（NSOLL_A）

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）在S7-1200中需调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块，如图8所示。

“DPRD_DAT”用于读驱动装置的过程数据。

“DPWR_DAT”用于将过程数据写入驱动装置。

图15S7-1200编程

在调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块的时候需要注意：

“LADDR”应该采用

“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”，如图15所示。

图16默认变量表

例子：

“Drive_1”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

MW20中指定，主设定值在MW22中设定。

（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MW10中；接收驱动器传来的频率实际值，存放在MW12中。

5驱动器参数的读取及写入

5.1非周期性通讯方式简介非周期性数据传送模式允许：

•交换大量的用户数据

•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）。

S7-1200与S120的非周期通讯需要采用系统功能块“WRREC”和“RDREC”，其中“WRREC”将“请求”发送给S120，功能块参数Record的格式如表3所示；“RDREC”将S120的“应答”返回给PLC，功能块参数Record参数的格式如表4所示，表5和表6则列出了“请求”和“应答”中各个参数和错误的详细解释。

表3参数请求格式

表4参数应答格式

表5参数请求及应答的详细描述

表6参数应答中的错误值描述

5.2S7-1200PLC通过PROFINET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“WRREC/RDREC”，“INDEX”参数为通道号47，“ID”参数为通讯地址，与周期性通讯的地址一致，应采用“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”。

另外，在为发送和接收缓冲区定义数据块的时候，注意选择“Blockaccess”方式为“Standard-compatiblewithS7-300/400”，如图18所示，否则发送和接收数据时会报故障。

图17创建全局数据块

下面举例说明S7-1200通过PROFINET非周期性通讯方式读取驱动器参数P1121：

（1）使用标志位M50.0及功能块“WRREC”将读请求（数据集为DB3开始的10个字节）发

送至驱动器，见图18。

将M50.0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。

ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息

。

图18发送“读参数”请求

（2）使用标志位M50.1及功能块“RDREC”读取参数的请求响应（数据集为DB4开始的10

个字节），见图19。

将M50.1设定为数值1读取参数请求响应，完成后必须将该位置0，结束该请求。

ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。

图19接收“读参数”请求的响应

通过变量表读取轴号为2的驱动对象（即SERVO_02）的P1121（16#0461）参数：

返回的参数值为浮点数10.0：

图20“读参数”请求数据集

参看图15中的轴号

图21驱动器返回参数值数据集

5.3S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数

PLC写参数时可以只使用“WRREC”，将写请求发送到驱动器，INDEX参数为通道号47，ID参数为通讯地址，与周期性通讯的地址一致，应采用“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”。

当需要从PLC读取“写参数”响应时，需使用RDREC。

下面举例说明S7-1200通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数P1217：

在本项目的Network7中发送写请求DB5（参见图22）到驱动器，读取驱动器返回的参

数值数据块为DB6（参见图23）。

（1）将M150.0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。

ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信

息。

图22发送“写参数”请求

（2）将M150.1设定为数值1读请求，完成后必须将该请求置0，结束该请求。

ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。

图23接收“写参数”请求的响应

修改轴号为2的驱动对象（即SERVO_02）的P1217（16#04C1）参数。

图24“写参数”请求数据集驱动器将修改后的状态返回给PLC。

图25驱动器返回状态数据集

6程序实例

驱动器控制及读、写参数示例程序请参考附带文件：

（1）S7-1200项目文件：

S71200CU310-2PN.rar

（2）CU310项目文件：

Cu3102pn.rar