西門子6ES7400-2JA10-0AA0
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DP總線通訊功能概述
S7-300/400與SINAMICS S120 之間通過DP總線可進(jìn)行周期性及非周期性數(shù)據(jù)通訊。使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFC14/SFC15,S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式可將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器;使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFC58 / SFC59,可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換,讀取或?qū)懭腧?qū)動(dòng)器的參數(shù)。
二、S7-300/400與S120裝置的連接
三、驅(qū)動(dòng)器站地址設(shè)置
1. 驅(qū)動(dòng)裝置的PROFIBUS通訊地址設(shè)置有兩種方法:
(1) 通過CU控制單元上的撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)地址設(shè)置,有效地址值為:1…126,本例中地址設(shè)置見下圖。
注意:通過撥碼開關(guān)改變地址時(shí)應(yīng)斷掉變頻器電源
(2) 在撥碼開關(guān)全部撥到OFF或ON狀態(tài)時(shí)可以利用參數(shù)P918設(shè)置地址,否則
P918參數(shù)中設(shè)置的地址是無效的。
驅(qū)動(dòng)裝置的PROFIBUS 通訊波特率默認(rèn)為:1.5Mbps
2. 在S7-300/400的硬件組態(tài)中設(shè)定的驅(qū)動(dòng)裝置站地址應(yīng)與驅(qū)動(dòng)裝置的站地址*。
圖.1
四、通訊報(bào)文設(shè)置
對于不同的驅(qū)動(dòng)裝置只有特定的報(bào)文結(jié)構(gòu)能被選用,詳細(xì)描述請參考:SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1為常用報(bào)文。
表1.
報(bào)文格式999為用戶自定義報(bào)文,當(dāng)用戶選擇此報(bào)文格式時(shí),電機(jī)的起、??刂莆坏刃枳约鹤鲫P(guān)聯(lián)。此時(shí)必須將PLC控制請求置1(P854=1)。
注意:用戶可在S7-300/400硬件配置時(shí)根據(jù)需要配置報(bào)文結(jié)構(gòu),配置結(jié)束后進(jìn)行
編譯保存;之后打開Starter,核對報(bào)文結(jié)構(gòu)是否*,若不*需在Starter
中打開“configuration”做調(diào)整后點(diǎn)擊“Transfer to HW config”按鈕。
圖.2
DC/AC 驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)文設(shè)定
圖.3
五、用DP總線對電機(jī)起、停及速度控制
S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器。
(1) 控制字中Bit0做電機(jī)的起、??刂啤?/span>
(2) 主設(shè)定值為速度設(shè)定值,頻率設(shè)定值和實(shí)際值要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化,使得4000H(十六進(jìn)制)對應(yīng)于*,發(fā)送的zui高頻率(zui大值)為7FFFH(200%)??梢栽?/span>P2000中修改參考頻率(缺省值為50Hz)。
(3) 組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu) PZD=2或自由報(bào)文999時(shí),在S7-300/400 中可用“MOVE”指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送;當(dāng)組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu) PZD>2,在S7-300/400中需調(diào)用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。
? SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀Profibus 從站的過程數(shù)據(jù)
? SFC15(“DPWR_DAT”)用于將過程數(shù)據(jù)寫入Profibus 從站
例子:SERVO_02 ”控制字、主設(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實(shí)際頻率的讀取程序
(1) 控制驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行:
通過先發(fā)送控制字(STW1)047E然后發(fā)送047F來啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,該數(shù)據(jù)控制字在DB10.DBW8(見圖4)中,主設(shè)定值在DB10.DBD10中設(shè)定,運(yùn)行信號(hào)為M1.0。這些值均通過變量表VAT_2設(shè)定及監(jiān)控??刂瞥绦蛞妶D3。
(2)停止驅(qū)動(dòng)器:
應(yīng)發(fā)送控制字047E至驅(qū)動(dòng)器。
(3)讀取驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)字及頻率實(shí)際值:
PLC接收狀態(tài)字1(ZSW1),存放在DB10.DBW0中;接收驅(qū)動(dòng)器傳來的頻率實(shí)際值,存放在DB10.DBD2中。
圖3. 控制程序
圖4. DB10
六、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的讀取及寫入
1.擴(kuò)展PROFIBUS DP功能(DPV1)
非周期性數(shù)據(jù)傳送模式允許:
? 交換大量的用戶數(shù)據(jù)(zui多240 bytes)
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換。傳輸數(shù)
據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照 PROFIdrive參數(shù)通道(DPV1)數(shù)據(jù)集DS47(非周期參
數(shù)通道結(jié)構(gòu))。
2. 參數(shù)請求及參數(shù)應(yīng)答的結(jié)構(gòu)
參數(shù)請求包括三部分:請求標(biāo)題、參數(shù)地址及參數(shù)值。
表2.參數(shù)請求格式
表3.參數(shù)應(yīng)答格式
表4.參數(shù)請求及應(yīng)答描述
表5.在DPV1參數(shù)應(yīng)答中的錯(cuò)誤值描述
3. S7-300/400PLC通過PROFIBUS非周期性通訊方式讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。
請注意:PLC讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)時(shí)必須使用兩個(gè)功能塊SFC58 / SFC59 (程序參見圖5)
舉例如下:
(1) 使用標(biāo)志位M10.0及功能SFC58塊將寫請求(數(shù)據(jù)集RECORD DB1) (圖6)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器。
將M10.0設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)寫請求,當(dāng)寫請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。MW108 (RET_VAL)顯示錯(cuò)誤代碼,用于表示功能處理時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。有關(guān)錯(cuò)誤的描述參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
(2) 之后,使用標(biāo)志位M10.1及功能SFC59塊將讀請求發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器返回參數(shù)值響應(yīng)(響應(yīng)塊DB2) (參見圖7) 。
將M10.1設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)讀請求,當(dāng)讀請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。MW110 (RET_VAL) 顯示包括錯(cuò)誤代碼。
用于表示功能處理時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。有關(guān)錯(cuò)誤的描述參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
圖5. 讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)程序
圖6. “寫”請求數(shù)據(jù)塊DB1
圖7. 驅(qū)動(dòng)器返回參數(shù)值數(shù)據(jù)塊DB2
4. S7-300/400PLC通過PROFIBUS非周期性通訊方式寫入驅(qū)動(dòng)器參數(shù)P1217。
舉例如下:
PLC寫參數(shù)時(shí)只需使用SFC58,在本項(xiàng)目的Network 3中發(fā)送寫請求DB1 (參見圖9) 到驅(qū)動(dòng)器; PLC讀“寫參數(shù)”響應(yīng)時(shí)需使用SFC59,在本項(xiàng)目中讀取驅(qū)動(dòng)器返回的參數(shù)值數(shù)據(jù)塊為DB2 (參見圖10) 。程序參見圖8。
(1) 將M10.0設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)寫請求,當(dāng)寫請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。MW108 (RET_VAL)顯示錯(cuò)誤代碼,用于表示功能處理時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。有關(guān)所有錯(cuò)誤的描述參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
(2) 將M10.1設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)讀請求,當(dāng)讀請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。MW110 (RET_VAL) 顯示包括錯(cuò)誤代碼。
用于表示功能處理時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。有關(guān)錯(cuò)誤的描述參見“系統(tǒng)功能/功能塊幫助”。
圖8. 寫入驅(qū)動(dòng)器參數(shù)程序
圖9. 寫請求DB1
圖10. 驅(qū)動(dòng)器返回的數(shù)據(jù)塊DB2
SIMATIC S7-400 系列的工業(yè)以太網(wǎng) CP 模塊在硬件接口和通信功能(包含數(shù)量框架)等方面有所不同。 下表列出了它們之間的區(qū)別:......
SIMATIC S7-400 系列的工業(yè)以太網(wǎng) CP 模塊在硬件接口和通信功能(包含數(shù)量框架)等方面有所不同。
下表列出了它們之間的區(qū)別:
15368142_IE_CP_S7400_e.pdf (13,0 KB)
有移植文檔描述了關(guān)于使用 CP443-1 (6GK7 443-1EX30-0XE0) 或 CP443-1 Advanced (6GK7 443-1GX30-0XE0) 替換早期模塊需要注意的事項(xiàng),參考ID: 34894744.
描述標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別:
ISO 傳輸協(xié)議:
ISO 傳輸連接用于在 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換和與 PC 站、S5 站及第三方系統(tǒng)之間的通訊。
ISO 傳輸連接屬性:
- 站間的通信基于 MAC 地址。
- 用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸適合于zui大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。
- 數(shù)據(jù)的傳輸可以通過"SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能實(shí)現(xiàn)。
- 通信伙伴通過 ISO 參考模型第4層上的確認(rèn)消息來確認(rèn)數(shù)據(jù)的接收。
- 數(shù)據(jù)傳輸不能通過路由器 (協(xié)議沒有路由能力,因?yàn)閰f(xié)議是基于 MAC 地址而不是 IP 地址)。
ISO-on-TCP 協(xié)議:
ISO-on-TCP 連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換和 與PC 站、S5 站及第三方系統(tǒng)之間的通訊。
ISO-on-TCP 連接屬性:
- 站間的通信基于 IP 地址。
- 用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸適合于zui大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。
- 數(shù)據(jù)傳輸可以通過 "SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能實(shí)現(xiàn)。
- 通信伙伴通過 ISO 參考模型第4層上的確認(rèn)消息來確認(rèn)數(shù)據(jù)的接收。
- 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。
- 符合帶RFC1006 擴(kuò)展的 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn),它基于 ISO 參考模型的第4層,更多關(guān)于 RFC1006 協(xié)議擴(kuò)展的信息請參考 ID:15048962 。
TCP 協(xié)議:
站間的數(shù)據(jù)交換(包括第三方站)通過 TCP 連接組態(tài)實(shí)現(xiàn)。
TCP 連接屬性:
- 符合 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)
- 用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸適合zui大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。
- 數(shù)據(jù)的傳輸可以通過 "SEND/RECEIVE" 和 "FETCH/WRITE" 功能實(shí)現(xiàn)。
- 可以在 PC上使用操作系統(tǒng)已有的 TCP/IP 連接。
- 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。
UDP 協(xié)議:
兩站間的數(shù)據(jù)交換通過 UDP 連接組態(tài)實(shí)現(xiàn)。
UDP 連接屬性:
- UDP 協(xié)議
- 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間相關(guān)數(shù)據(jù)塊的非可靠傳輸(一個(gè) 2048 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊被分割成兩個(gè)包 (zui大傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元容量= 1496))
- 支持組播
通過組播配置,可以使得組內(nèi)各站共同接收和發(fā)送報(bào)文。 - 通過"SEND/RECEIVE" 服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
- 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。
S7 通信:
S7 站間與PC 站的數(shù)據(jù)交換通過組態(tài) S7 連接實(shí)現(xiàn)。
S7 連接屬性:
- 在所有 S7/ M7 設(shè)備中都可連接。
- 可用于所有的子網(wǎng)(MPI,PROFIBUS,工業(yè)以太網(wǎng))。
- 通過工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通信是基于 ISO 傳輸協(xié)議和 ISO-on-TCP 協(xié)議。
- SIMATIC S7/M7-300/400 站間可靠的數(shù)據(jù)傳輸(使用“BSEND/BRCV”或者“PUT/GET”系統(tǒng)功能塊)。
- 快速、不可靠數(shù)據(jù)傳輸取決于通信伙伴的與時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù)處理(使用“USEND/URECV”系統(tǒng)功能塊)。
- 通過系統(tǒng)功能塊 "BSEND/BRCV" 和"PUT/GET"進(jìn)行可靠傳輸?shù)那闆r下,通信伙伴的數(shù)據(jù)傳輸在ISO參考模型的第七層被確認(rèn)。
- 通過系統(tǒng)功能塊“USEND/URCV”進(jìn)行高速、不可靠傳輸?shù)那闆r下,數(shù)據(jù)傳輸是不被確認(rèn)的。
IT 通信:
- 功能:
S7 站可以發(fā)送事件觸發(fā) 。通常, 由發(fā)送方,接收方,對象和文本信息組成。二進(jìn)制數(shù)據(jù)可以添加到文本信息的末端。 就定義的所有字段總的來說,一封 的zui大數(shù)據(jù)長度為8192字節(jié)。 - HTTP / HTTPS:
CP 自帶 web 服務(wù)器。此外,還可利用 applets 或 Java beans 在 HTML 頁上 提供和顯示 S7 變量。JAVA 語言開發(fā)的應(yīng)用程序通過遵循 HTTP 協(xié)議的 Java beans 就可以訪問 S7 變量。
使用CP443-1GX30 時(shí),安全協(xié)議HTTPS可以被使能。 - FTP 功能 (作為服務(wù)器和客戶端)/ FTPS:
FTP 服務(wù)器功能用于保存數(shù)據(jù)(HTML 頁,圖像文件,...)到 CP 的文件系統(tǒng)。經(jīng)由一個(gè)文件,數(shù)值可以直接從數(shù)據(jù)塊中讀出,或者直接寫入數(shù)據(jù)塊。
作為 FTP 客戶端,IE CP建立與 FTP 服務(wù)器端的連接以便從 FTP 服務(wù)器保存或讀取文件數(shù)據(jù)。
使用CP443-1GX30 時(shí),安全協(xié)議FTPS可以被使能。 - Web 診斷
各種信息,例如診斷緩沖區(qū)和連接統(tǒng)計(jì)都可以通過 CP 的 HTTP / HTTPS讀出。
IP 訪問保護(hù) (IP-ACL):
IP 訪問保護(hù)功能允許用戶限制本地 S7 站的 CP 與 IP 地址的通信方進(jìn)行通信。
IP 配置:
用戶可以組態(tài)分配 CP 的 IP地址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)地址的路徑和過程。此外,通信連接的配置既可以通過STEP7 也可以在用戶程序中通過功能塊 (FB55: IP_CONFIG)。
注意: 不適用于 S7 連接。
PG/OP 通信:
通過進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng),用STEP7 對S7站點(diǎn)組態(tài)和編程。編程設(shè)備連接到以太網(wǎng)。
- S7 路由
從 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 開始 PG/PC 在線訪問標(biāo)準(zhǔn)站可以通過或超越子網(wǎng)的限制,例如可以實(shí)現(xiàn)裝載用戶程序或者配置硬件或者執(zhí)行測試和診斷功能。PG 可以在網(wǎng)絡(luò)中的任何一點(diǎn)接入,在線訪問通過網(wǎng)關(guān)的任何站點(diǎn)。當(dāng)項(xiàng)目被編譯時(shí), 路由數(shù)據(jù)由 S7 項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)配置自動(dòng)產(chǎn)生并保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊 SDB999。必須將所有位于起始站和目標(biāo)站之間的站點(diǎn)配置在一個(gè) STEP 7 項(xiàng)目中。
SNMP (簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)
SNMP 代理:
CP 支持 SNMP 版本 1 的數(shù)據(jù)查詢功能。這里,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)MIB II, LLDP MIB, 自動(dòng)化系統(tǒng) MIB 和 MRP 監(jiān)控 MIB,它提供了特定MIB對象的內(nèi)容。
當(dāng)安全被使能時(shí),CP443-1GX30 支持SNMPv3,可用于網(wǎng)絡(luò)分析信息的安全傳輸。
PROFINET:
PROFINET 是 PROFIBUS 用戶組織 (PNO) 使用的一種標(biāo)準(zhǔn),它定義了 不同廠商的產(chǎn)品相互的通信和工程模型。
1. PROFINET IO
一個(gè) PROFINET IO 系統(tǒng)具有下列設(shè)備的分布式配置:
- PROFINET IO 控制器:
PROFINET IO 控制器是一個(gè)控制系統(tǒng) (PLC, PC) 可以控制自動(dòng)化任務(wù)。 - PROFINET IO 設(shè)備
PROFINET IO 設(shè)備是現(xiàn)場設(shè)備,受 PROFINET IO 控制器的監(jiān)視和控制。PROFINET IO 設(shè)備 可以包含有多種模塊和子模塊 (例如 ET200S)。 - I device
在一個(gè) PROFINET 接口,一個(gè) I device 除了作為一個(gè) IO 設(shè)備外還可以作為一個(gè) IO 控制器通過組態(tài)。
這樣,這個(gè) I device 可以通過 PROFINET 接口成為一個(gè) 高級(jí) IO 系統(tǒng)的一部分并作為一個(gè)低級(jí) IO 系統(tǒng)的IO控制器。
一個(gè) I device 也可以作為一個(gè)共享設(shè)備。
Shared device:
一個(gè)共享設(shè)備是一個(gè)把它的數(shù)據(jù)分配到多個(gè) IO 控制器可用的 IO 設(shè)備。
2. PROFINET CBA:
PROFINET CBA 系統(tǒng)由各種不同的自動(dòng)化組件組成。一個(gè)組件包含所有的機(jī)械,電子和 IT 變量。組件可以使用標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)工具生成。 PROFINET 組件描述 (PCD) 文件由 XML 格式創(chuàng)建。規(guī)劃工具載入組件描述并許可建立單獨(dú)組件間的本地連接以創(chuàng)建整個(gè)項(xiàng)目。
適用于 S7 H 系統(tǒng):
模塊可以作為通信伙伴在容錯(cuò)系統(tǒng) (H 系統(tǒng)) 中使用。模塊建立 S7 冗余的連接。這些連接帶有更嚴(yán)格的時(shí)間監(jiān)控機(jī)制。如果通信出現(xiàn)問題,數(shù)據(jù)交換將自動(dòng)切換到并行的連接上。
時(shí)鐘同步:
通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行時(shí)鐘同步可以按下列的過程配置:
對生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)中一部分。尤其對于那些錯(cuò)誤容易診斷且容易排除的情況,派一個(gè)服務(wù)工程師到現(xiàn)場解決,既增加工程師的工作負(fù)荷。又花費(fèi)時(shí)間,而且相應(yīng)的費(fèi)用也增加。為了縮短故障的診斷與恢復(fù)時(shí)間,提高有經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)工程師工作效率,那么遠(yuǎn)程診斷與編程就是*的部分。通過下面的方法,可以在移動(dòng)的情況下對PLC站進(jìn)行編程與調(diào)試。
- SIMATIC 方式:
CP 接收 MMS 時(shí)鐘報(bào)文并同步本地時(shí)鐘。用戶可以選擇模塊是否轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)鐘信號(hào),此外,也可以選擇轉(zhuǎn)發(fā)方向。 - NTP 方式 (NTP: Network Time Protocol,網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議)
CP 會(huì)每隔一定間隔請求 NTP 服務(wù)器的時(shí)鐘信號(hào)并同步本地時(shí)鐘。
此外,時(shí)鐘信號(hào)將自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到 S7 站點(diǎn)的CPU模塊,進(jìn)而同步整個(gè) S7 站點(diǎn)的時(shí)鐘信號(hào)。
當(dāng)使能安全時(shí),CP443-1GX30 支持用于安全時(shí)鐘同步和時(shí)鐘傳輸?shù)腘TP協(xié)議(安全)