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优化S7-300 PLC与MasterDrives变频器通信的方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:CPU315-2DP的DP接口通过PROBIBUS电缆与CUVC变频器的CBP2上的DP接口连接,用于S7-300与变频器的通信。在PROFIBUS:DP master system总线上挂上MasterDrives从站。图7-29 变频器装置的输入/输出地址的属性属性中给出变频器装置占用S7-300 PLC外设地址的情况,包括:输出/输入地址、长度、单位、连续性范围。

优化S7-300 PLC与MasterDrives变频器通信的方法

1.硬件配置

PC、CPU315-2DP与变频器的PROFIBUS连接如图7-22所示。其中主站为S7-300CPU315-2DP PLC,从站为MasterDrives CUVC变频器+CBP2通信模板(即6SE70变频器),编程装置为PC+STEP 7 V5.4+MPI接口(MPI Adapter或CP5611卡)。硬件结构如图7-22所示。

装有STEP 7 V5.4的PC用于S7 CPU315-2DP的硬件组态与编程,通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接,用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP的DP接口通过PROBIBUS电缆与CUVC变频器的CBP2上的DP接口连接,用于S7-300与变频器的通信。

2.硬件组态

1)在SIMATIC Manager中新建一个项目,名称为Drives_Comm,如图7-23所示。

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图7-22 硬件结构

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图7-23 新建项目为Drives_Comm

2)插入一个S7-300主站。在项目名称Drives_Comm下插入SIMATIC 300 Station,如图7-24所示。

3)接下来对该站进行硬件组态:从硬件组态目录中依次插入机架、电源、CPU,设置CPU上PROFIBUS-DP接口的网络参数(可采用默认设置,即:地址2,最高地址126,波特率为1.5Mbit/s,协议DP),如图7-25所示。按“OK”键确认后得到主站的组态结果,如图7-26所示。

4)插入一个MASTERDRIVE从站。在PROFIBUS(1):DP master system(1)总线上挂上MasterDrives从站。

其中从站路径为:PROFIBUS DP>SIMOVERT>MASTERDRIVES/DC MAS-TER CBPx或MASTERDRIVES/DC MAS-TER CBP2 DPV1。

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图7-24 插入SIMATIC 300 Station

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图7-25 设置CPU上PROFIBUS-DP接口的网络参数

需要注意的是:MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx与MASTERDRIVES/DC MASTERCBP2 DPV1的区别是,前者只能按照PPO类型选择报文结构(即CBP功能:循环通信),后者还能选择更多的报文结构,以配合CBP2的一些扩展功能(DPV1功能)。

在这里选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1作为从站,地址设成3,如图7-27所示。

在图7-27所示的6SE70变频器的硬件组态目录中,各选项含义如下:

a.Std.Telegram 1:2/2 PZD:

标准报文1:只有过程数据,两个字输出/2个字输入,用MOVE指令(L/T指令)编程;

b.Std.Telegram 2:4/4 PZD:

标准报文2:只有过程数据,4个字输出/4个字输入,用SFC14/15编程;

c.PCS7 Telegram 352:6/6 PZD:

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图7-26 主站的组态

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图7-27 选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1作为3号站

PCS7报文352:只有过程数据,6个字输出/6个字输入,用于PCS7;

d.PKW module:

PKW模板(4个字输出/4个字输入):用SFC14/15编程;

e.PPO 1:4 PKW,2 PZD:

PPO 1,4个字参数数据,用SFC14/15编程;两个字过程数据,用MOVE指令(L/T指令)编程;

f.PPO 2:4 PKW,6 PZD:

PPO 2,4个字参数数据,用SFC14/15编程;6个字过程数据,用SFC14/15编程;

g.PPO 3:0 PKW,2 PZD:

PPO 3,没有参数数据,两个字过程数据,用MOVE指令(L/T指令)编程;

h.PPO 4:0 PKW,6 PZD:

PPO 4,没有参数数据,6个字过程数据,用SFC14/15编程;

i.PPO 5:4 PKW,10 PZD:(www.xing528.com)

PPO 5,4个字参数数据,用SFC14/15编程;10个字过程数据,用SFC14/15编程。

5)在从站中插入“模板”。在变频器装置从站中插入类似于ET 200M从站中的模板,以确定报文结构。

将右边窗口硬件目录中MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1下面的PPO 3:0PKW,2PZD插入左下窗口中的第一行(Slot 1)。该选项共占两行。意思是:PPO类型3,即:0个字参数数据(又叫PKW),2个字过程数据(又叫PZD)。参数数据用于PLC读/写变频器的参数,过程数据用于PLC控制和监视生产过程。0个字参数数据表示PLC不能读/写变频器的参数,参数数据也不占用S7的外设地址;两个字过程数据表示PLC和变频器交换两个字过程数据,各占用S7-300 PLC4个字节的外设地址。地址范围是输入字节256~259,输出字节256~259,如图7-28所示。

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图7-28 输入/输出地址

通常S7传送到变频器的第1个字是控制字,第2个字是频率设定值;变频器传送到S7的第1个字是状态字,第2个字是频率实际值。这是最简单的应用。

查看从站中“模板”的属性。双击左下窗口中的第二行(Slot 2),打开其属性,如图7-29所示。

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图7-29 变频器装置的输入/输出地址的属性

属性中给出变频器装置占用S7-300 PLC外设地址的情况,包括:输出/输入地址、长度、单位、连续性范围。这里除了地址之外,其他属性都是由PPO3决定的,只能读,不能改写,其属性见表7-8。

表7-8 PPO3属性

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当字长不大于2或选择“以字为单位传送”时用MOVE指令(L/T指令)编程;当字长大于2且选择“所有字一起传送”时用SFC14/15编程。

3.STEP 7编程

根据前面的组态,由于输入/输出各占4个字节,可以使用两次MOVE指令(L/T指令)。由于程序简单,程序可以直接编写在OB1中。数据从MB0~MB3(即:MW0和MW2)写入变频器装置,从变频器装置读回的数据放入MB4~MB7(即:MW4和MW6),如图7-30所示。

1)传送到变频器装置的第1个字(MW0)是控制字(控制指令):

当MW0=0000010000000000 B=0400 H时,变频器处于运行准备状态;

当MW0=0000010000000001 B=0401 H时,变频器进入运行状态。

2)传送到变频器的第2个字(MW2)是频率设定值:

当MW2=0100000000000000 B=4000 H=16384 D时,相当于50Hz。

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图7-30 OB1编程

4.变频器参数设置

在变频器装置侧,它应处于可以运行的状态。为了实现与PLC之间的通信,以及从PLC接收起/停指令和设定值,向PLC传送状态字(变频器状态)和实际值,应如表7-9所示更改参数。

表7-9 变频器参数设置

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变频器的参数设置可以通过操作面板,也可以通过DriveMonitor软件进行。

5.通信测试

起动STEP 7的Monitor/Modify Variables功能,填写变量,如图7-31所示。

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图7-31 用监视和修改变量功能控制变频器起动和调速

当控制字(Control Word1)为W#16#0400时,变频器应显示O009,表示运行准备状态。将控制字从W#16#0400改成W#16#0401时,变频器起动。除了状态字(Status Word1)会发生变化外,速度实际值(Actual Value)也会逐渐上升,上升速度取决于参数P462.01的数值,最后达到W#16#4000(50Hz)。状态字的含义如图7-32所示。其中Bit 2表示运行状态。将控制字改回W#16#0400时,变频器首先减速,减速时间取决于P464.01的数值,然后停止运行。

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图7-32 MasterDrives驱动装置的状态字的含义

变频器起动后可以通过更改MW2的数值更改速度。对应关系如下:

MW2=0000000000000000 B=0000 H=0 D~0Hz;

MW2=0100000000000000 B=4000 H=16384 D~50Hz。

MW2为整型,数值与频率之间是线性关系。负数用补码表示,对应反转。

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图7-33 MM420与S7-300之间的通信

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