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PLC和变频器之间主从通信是时下比较常用的变频器控制方式。通常我们采用PLC的开关量I/O点、模拟量模块、电位计调压来实现变频器的启停和调速。缺点：这种控制占用PLC的I/O点，需要增加模拟量模块和额外控制回路等，造成成本的增加，而且模拟量控制及检测容易受到干扰，电位计现场给定速度不规范，随意性较大，速度切换需另外布线控制等一系列的不便。前言CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信采用PLC和变频器之间主从通信有如下优点：1、由操作面板，变频器，执行机构以及PLC组成自动化系统时只需要一个简单的网络，设备安装电缆布线方便；2、采用PROFIBUS-DP协议最多可以控制125台变频器；3、可以通过DP总线读出变频器的状态，控制变频器的启动停止等输出方式；一、硬件介绍CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信MM440变频器变频器基本操作面板BOPDP通讯模块9针插接器SUB-D:6GK1500-0FC00直流24V电源S7-300PLC：6ES7315-2AG10-0AB0PLC通讯电缆（注：选购通讯模块的同时需要同时还需采购一个9针的插接器；DP模块可以外接DC24V电源，这样在变频器掉电时，仍能保证总线是激活的状态）变频器基本操作面板BOPDP通讯模块变频器CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信采用西门子step7v5.4版本的编程软件。二、软件介绍1、MM440周期性数据通讯的报文说明2、参数过程数据对象（PPO）3、硬件组态和站地址设置4、周期性DP通讯读取状态字和写入控制字CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信5、控制变频器（前进、后退、停止、频率、复位等）6、监控变频器（状态、故障、电压电流等）三、实例介绍7、变频器BOP操作面板参数设定1、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）。2、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。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。2、参数过程数据对象（PPO）PPO类型2、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。3、硬件组态和站地址设置本例中选用CPU315-2DP，从站MM40上加装DP通信处理器。MM440的DP地址设为4和5。选择的报文结构为PPO1，即含有4个PKW和2个PZD，如图所示。PKW的地址范围分别是256~263、268～275，PZD的地址范围分别是264~267、276～2794、周期性DP通讯读取状态字和写入控制字首先在主程序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#108，实际上是PZD的起始地址（即264）对应的16进制数。DB1.DBX8.0开始的4个字节是读到的值，DB1.DBX20.0开始的4个字节是需要修改的参数值。同时要建立DB1数据块。4、周期性DP通讯读取状态字和写入控制字下图为定义的DB块4、周期性DP通讯读取状态字和写入控制字PZD1_WPZD1的输出即STWPZD2_WPZD2的输出即HSWPZD1_RPZD1的输入即ZSWPZD2_RPZD2的输入即HIW5、控制变频器（前进、后退、停止、频率、复位等）我们经常控制变频器要实现的功能如下：a.正转；b.反转；c.停止；d.故障确认（故障复位）;e.频率给定a.正转b.反转c.停止d.故障确认（故障复位）5、控制变频器（前进、后退、停止、频率、复位等）要实现变频器的正反转、停止，就必须利用STW，它是PLC输出给变频器的控制字，该字的位含义如下表所示。把STW控制字节设定为047F表示正转；把STW设定为047E表示停止。把STW控制字节设定为0C7F表示反转。STW任务报文（主站→MICROMASTER4）手册3705、控制变频器（前进、后退、停止、频率、复位等）e.频率给定HSW：这就是主频率设定值。PZD2的输出控制字。以数值是形式发送，即4000（hex）=16384（十进制）=50Hz。6、监控变频器（状态、故障、电压电流等）ZSW：PZD应答报文的第1个字是变频器的状态字（PZD1_R）。变频器的状态字通常由参数r0052定义。状态字如下页表中各位对应：（注：如果希望选择与此不同的应答报文状态字，，即对参数P2019的下标0中状态字的信号源另外进行定义。例如：r0024：实际输出频率r0025：实际输出电压r0027：实际输出电流ZSW应答报文（MICROMASTER4→主站）（手册370）HIW：PZD应答报文的第2个字是主要的运行参数实际值（PZD2_R）。通常把它定义为变频器的实际输出频率。（注：如果希望选择与此不同的应答报文状态字，，即对参数P2019的下标1中状态字的信号源另外进行定义。例如：r0024：实际输出频率r0025：实际输出电压r0027：实际输出电流6、监控变频器（状态、故障、电压电流等）通过BOP设置变频器RPOFIBUS的设定点和地址通过BOP设置变频器以下重要参数：（1）P0003=3，专家的参数访问。（2）P700=6，控制命令由通讯板（CB）设置。（3）P1000=6，频率设定由通讯板设置。（4）P0918=4，设定变频器DP地址、DP开关优先（5）P2051,下角标0设定52（r0052),下角标1设定为27（r0027)。其它基本参数同从前一样。7、变频器BOP操作面板参数设定四、总结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。四、总结四、总结PZD1PZD2STWZSWHSWHIWPIW264PQW264PIW266PQW266PIB264PIB265PQB266PQB267PIB266PIB267PQB266PQB267以上功能主要通过PZD区即过程数据区来得以实现变频器的正反转，频率给定，状态监控，故障确认等功能。MM440启停MM440状态字MM440频率给定MM440电压或电流r2050[0]r2050[1]P2051.0P2051.1END