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第38讲 CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信


CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信

MM440变频器既支持和主站的周期性数据通信,也支持
和主站的非周期性数据通信。S7-300/400可以使用功能 SFC14/SFC15(读取/修改)读取和修改MM440变频器参数值, 调用一次可以读取或修改一个参数。也可以使用功能 SFC58/SFC59或者SFB52/SFB53读取和修改多个MM440参数

值,一次最多可以读取或修改39个参数。
要实现S-300/400 PLC与MM440变频器DP通信,需要在

MM440变频器上加装DP通信模板。

CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信 一、MM440周期性数据通讯的报文说明 二、参数过程数据对象(PPO) 三、硬件组态和站地址设置 四、周期性DP通讯读取和修改参数 五、PLC以PPO3模式控制MICROMASTER

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 MM440周期性数据通讯报文有效数据区域有由两部分构

成,即PKW区(参数识别ID-数值区)和PZD区(过程数据),
如图所示。PKW区最多占用4个字,即PKE区(参数标识符值, 占用一个字)、IND(参数的下标,占用一个字)、PWE1和 PWE2(参数数值,共占用二个字)。S7-300/400使用功能 SFC14和SFC15读取和修改参数需要占用4个PKW。

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 PKW区4个字的含义

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 1. PKE
PKW区的第一个字为PKE,用它来描述参数识识标识ID号。如表所示,参数识 别标记ID总是一个16位的值,位0~10(PNU)描述所请求基本参数号码,位 11(SPM)用于参数变更报告的触发位,位12~15(AK)包括任务识别标记ID 或应答识别标记ID。

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 任务识别标记ID的位含义

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 应答任务识别标记ID的位含义

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 2. IND PKW区的第二个字为IND,描述参数的下标。完整的 参数号码是由基本参数号码和PNU参数页号组成。基本参数 号码由PKE中的第0~10位设定。PNU参数页码由IND的第7 位设定。总的参数号 = 基本参数号 + 参数页码 × 2000。

基本参数号的范围是0~1999。

一、MM440周期性数据通讯的报文说明 3. PWE1和PWE2

PWE1和PWE2是PKW区中的第三个和第四个字,用来描述
参数数值。PWE1为高16位有效字,PWE2为低16位有效字。它 们共同组成一个32位参数值。用PWE2传送一个16位参数值时, 必须在PROFIBUS-DP主站中设定PKE1为0,即高16位设定为0。

二、参数过程数据对象(PPO)

在PROFIBUS-DP上可用周期性数据通讯控制变频器

MICROMASTER4,用于周期性数据通讯的有效数据的结构,
称为参数过程数据对象(PPO)。有效数据结构被分为可以 传送的PKW区和PZD区。PKW用于读写参数值,PZD用于 控制字和设定状态信息和实际值等,如控制电机的启停等。

二、参数过程数据对象(PPO) 可以在DP主站中指定:当总线系统启动时,使用哪一

种PPO类型从PROFIBUS-DP主站中寻址变频器。根据驱动的
任务在自动化网络中选择PPO类型,PPO类型如图所示。不 管选用哪种PPO,过程数据始终需要传送,选用过程数据

PZD,可实现对变频器的启停、分配设定点及驱动的管理等。
注意:MM420只支持PPO1和PPO3,MM440/430支持 PPO1、PPO2、PPO3和PPO4。

二、参数过程数据对象(PPO)

PPO类型

二、参数过程数据对象(PPO)

例如在主站中设定为PPO1模式,则主站PLC进行数据输入和输出,并且

只有PKW四个字和PZD1和PZD2的数据有效。PKW中的数据可以设定和读
取变频器的参数值。PZD1和PZD2可以控制变频器的运行,包括修改变频 器的运行输出频率、启停等。PPO2只有输出模式。PPO3不能读写变频器

参数,但可以控制变频器的运行。 这里所说的输出指的是主站PLC发送数据给变频器,输入指的是变频器 返回数据给主站PLC。

三、硬件组态和站地址设置
本例中选用CPU319F-3PN/DP,从站MM40上加装DP通信处理器。 MM440的DP地址设为5。选择的报文结构为PPO1,即含有4个PKW和2个 PZD,如图所示。本例中PKW的地址范围是256~263,PZD的地址范围是 264~267。

四、周期性DP通讯读取和修改参数
首先在主程序OB1中调用SFC14(读取参数)和SFC15(修改参数),如 图所示。功能块中LADDR为W#16#100,实际上是PKW的起始地址(即256) 对应的16进制数。DB1.DBB0开始的8个字节是读到的值,DB1.DBB24开始的 8个字节是需要修改的参数值。M20.0为使能位,同时要建立一个DB1的数据 块。参数2000以下和2000以上的报文中IND不同,下面以实例介绍读取和修

改MM440的单字参数类型。

四、周期性DP通讯读取和修改参数 用SFC15把参数写入到MM440中,然后用SFC14又把该参数 读到PLC主站中。下面以单字参数P2010为例进行操作。

四、周期性DP通讯读取和修改参数
例:修改P2010[1]参数为6。修改参数请求的数据如下: PKE=DB1.DBW24=200A(16进制) //2表示写请求,A表示基本参数地址 为10。 IND=DB1.DBW26=0180 (16进制) //01表示参数下标为1,8表示参数号码 相 差 2000,即2010号参数。 PWE1=DB1.DBW2=0000(16进制) //设定值高16位为0。 PWE2=DB1.DBW30=0006(16进制) //设定值低16位为6。 修改参数后,变频器返回给PLC的数据如下: PKE=DB1.DBW0=100A //返回1表示单字长 IND=DB1.DBW2=0180 PWE1=DB1.DBW4=0 PWE2=DB1.DBW6=6

四、周期性DP通讯读取和修改参数 数据监控效果如图所示

五、PLC以PPO3模式控制MICROMASTER

由图可知,如果选择PPO3,从PLC到变频器有两个输出字
PZD1和PZD2。它们对应控制字STW1和主设定点HSW。它们 是从S7程序中用QW输出到变频器PROFIBUS DP通信模板中。

从变频器传输的信息中,PLC会收到两个输入字信息(PZD1
和PZD2),它们是状态字(PZD1=ZSW1)和主要实际值 (PZD2=HIW),这两个输入字在S7程序中通过IW进行处理。

STW1是PLC输出给变频器的控制字,该字的位含义如表10-6
所示。如通过发送控制字047E,然后再发送变成047F就可以激 活变频器运行(Bit0:启动的边沿信号)。

ZWS1是变频器发送给PLC的状态

字,该字的位含义如表所示。

带有DP通信模板的MICROMASTER4的组态步骤如下: 1. 使用STEP7组态MICROMASTER4

在STEP7的“Hardware configuration/硬件组态”中,打
开目录文件夹PROFIBUS DP →SIMOVERT;检查是否存在 MICROMASTER4。如果不存在,可以将MM4的GSD文件导入

硬件目录中。如图所示。
在使用的硬件目录中链接Micromaster之后,硬件配置会提示 输入一个总线地址,如图中的地址设为3。

2. PPO类型的选择 如果不打算读写任何参数,选择PPO 3。如果要读写参数, 选择PPO 1。如果要读取变频器的数据,如从变频器读取电机数 据,就应该选择带有PZD字3和4的一个选项,因为可以此时没

有PKW机制。本例中选择PPO 3类型。
为了在DP主站和驱动之间进行数据通信,STEP7需要用 到逻辑I/O地址(PLC的I/O地址),这些地址在硬件配置 Micromaster时会自动分配,如在图10-79中,自动分配了 IW256~IW259和QW256~QW259。当然也可以更改这些缺省设 置。

3. PLC与MM440之间的数据传输
PLC与MM440之间的数据传输如图所示。从PLC的输出 数据通道将控制字和速度设定值发送到变频器。变频器中的状 态字和实际值通过PLC的输入通道从变频器发送给PLC。 频率设定值和实际值都要进行标准化,如16进制的4000(即 10进制的16384)对应50Hz,可以设置的最大值为7FFF。可以 在变频器P2000参数更改标准化的频率值。

4. 用于STW1控制字的PQW256的PZD1结构 若要打开驱动,则把STW1控制字节设定为16进制的

47F。若要关闭驱动,则把STW1设定为16进制的47E。由
STW1的第0位控制驱动是否打开。

5. S7控制程序 控制程序如图所示。其中I0.0为电机启动按钮,I0.1为电机停止按钮。

PIW0为外部输入的模拟信号转换值,数值范围为0~27648,经过FC105
(SCALE)转换成0~16384的实数,再转换成整数送到QW256传输给变频 器,作为变频器输出频率设定值,频率设定值的范围0~50Hz。

6. 通过BOP设置变频器RPOFIBUS的设定点和地址

通过BOP设置变频器以下参数:
(1) P0003=2,扩展的参数访问。 (2)P7000=6,设定PROFIBUS信号源。

(3)P1000=2,从电位计到Micromaster的设定点。
(4)P0918=3,设定PROFIBUS地址。

7. 通过PZD2从MM440中读取主实际值(HIW)

通过PZD2从MM440中读取主实际值(HIW)的程序如图1082所示。在IW256上读出PZD1的ZSW1状态字。在IW258上读出 变频器运行输出的实际频率,16384对应50Hz。

END


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