西门子S7-300与G120变频器PN通讯

1 系统要求

• PC机：安装STEP7和Starter软件
• G120装置：选择支持PROFINET的控制单元，CU240S PN 或CU240S PN F
• S7-300机架：需要选择支持PROFINET的CPU，本实验使用CPU317-2DP/PN
• PROFINET 连接电缆
网络连接如下图所示：

2 G120和S7-300之间的PN连接和设置

2.1 设置通讯接口

• 选择TCP/IP接口

• 分配IP地址

2.2设置PG/PC

2.3分别对CPU和驱动装置G120分配相应的网络地址

• 点击 Edit Ethernet Node编辑站点信息

• G120 的IP地址须由控制器来分配，在变频器内部可以通过参数r61001来读取

• 确保硬件组态中的Device name与设备已分配的Device name一致，否则CPU会报通讯故障

2.4 对变频器进行组态并把它连接到PROFINET网络中

• 在硬件组态时需要GSDML文件，G120 GSDML下载地址：
26641490

2.5 选择报文结构
• 根据实际需要，选择相应的报文结构。此处选择的报文结构应与变频器参数P0922中设定的一致。如果不一致，会出现F00401故障。

2.6 G120(CU240S PN F)相应的参数设置

3 周期性通讯数据结构
周期性通讯的报文可以分为两个部分：
• 过程数据PZD：
过程数据包括控制字 (状态信息) 和设定值 (实际值)。必须要将控制字的第十位置“1”选择由plc来控制变频器，这些过程数据才能在变频器和PLC之间传递。
• 参数通道Parameter Channel：
这一数据区用来对参数的值进行读/写操作，可以用来监控或者更改变频器的参数。

• 数据结构如下表所示：

• 参数标示符PKE：

√ PNU：bit0~bit10，表示参数号 ，有效范围 0 到 1999。如果参数号≥ 2000 ，则必须在参数通道的第二个字IND（参数变址）的高字节位 (非周期通讯) 或低字节位 (周期通讯) 添加页号；
√ SPM：bit10，保留位，总设为0；
√ AK：bit12~15，表示请求或应答的标识符。
AK响应标示符：

AK请求标示符

• 参数索引号IND

√ 高字节（bit15~bit8），用来表示参数的下标号；
√ 低字节（bit7~bit0），表示参数的页号。其中有效位是bit7~bit4。与PKE中的PNU共同确定参数号。例如P2240.1，需要将IND写成0180。
√ 参数索引号IND，在非周期数据传输模式下，高字节和低字节表示的意义对换，例如P2240.1需要写成8001。

• 参数值PWE

√ 当使用PROFIBUS进行数据通讯时，参数值(PWE)是双字形式 (32位)。并且在一个通讯报文中只能传输一个参数的数值;
√ 如果该参数为32位的数据类型，则会包括PWE1(高字位,PKW的第三个字)和PWE2(低字位,PKW的第四个字);
√ 如果操作的参数是16位的数据类型，则只会由PWE2 (低字位, PKW的第四个字)来表示，此时需要在PROFIBUS DP Master 中将PWE1(高字位, PKW的第三个字) 置为0。

• G120周期通讯报文结构：PROFIdrive规范规定了不同的报文类型。进行循环通讯的报文包含具有特定意义和顺序的数据包。SINAMICS G120变频器具有下表中所列的报文类型：

对于报文353和354，软件版本在V3.0及以上的G120/G120D控制单元CU240S/DP/DP-F 才有。 也就是说只有V3.0及以上的控制单元才有PKW结构。

过程数据：

当选定某种报文结构（报文999除外）时，相应的BICO连接将被确定，并且不能修改。如果P0922 = 999，将保持当前的BICO联接，但是可以对其进行更改。

• 控制字1

常用控制字：
047E 运行准备
047F 正转启动
注意：如果只发主给定频率，则控制字1的第10位也必须置为1。

• 状态字1

4 程序举例

4.1 过程数据PZD-MOVE指令

如果只需要简单地控制变频器的启停和速度，就可以使用MOVE指令。本例中控制字1给047F，变频器运行；速度给定是12.5Hz。

• 程序

• 变量表

4.2 SFC14/15

如果需要通过参数通道读取或修改变频器的参数，可以使用SFC14/15。本例中通过SFC14/15来读取和修改变频器的参数。

• 程序

• 修改参数P2240.0，变量给定如下：

• 读取参数P2240.1，变量给定如下：

• 从Starter软件中读取P2240参数：