MM440变频器参数设置及DP通讯

第1页共21页变频器参数设置及DP通讯一、MM440变频器变频器MM440系列（MicroMasster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器，它产用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具有超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器各种功能参数进行设置。1．变频器参数设置方法（一）参数结构MM440变频器有两种参数类型：以字母P开头的参数为用户可改动的参数；以字母r开头的参数表示本参数为只读参数。变频器的参数只能用基本操作面板BOP，高级操作面板AOP或者通过串行通讯接口进行修改。用BOP可以修改和设定系统参数使变频器具有期望的特性例如斜坡时间最小和最大频率等选择的参数号和设定的参数值在五位数字的LCD可选件上显示。（二）基本操作面板BOP操作利用基本操作面板BOP可以更改变频器的各个参数。为了用BOP设置参数，首先必须将SDP从变频上拆卸下来然后装上BOP。BOP具有五位数字的七段显示用于显示参数的序号和数值报警和故障信息以及该参数的设定值和实际值BOP不能存储参数的信息♦在缺省设置时用BOP控制电动机的功能是被禁止的如果要用BOP进行控制参数P0700应设置为1，参数P1000也应设置为1；♦变频器加上电源时也可以把BOP装到变频器上或从变频器上将BOP拆卸下来；♦如果BOP已经设置为I/O控制P0700=1在拆卸BOP时变频器驱动装置将自动停车；（1）BOP按键功能介绍（图2-5-1）第2页共21页（2）BOP修改参数下面通过将参数P1000的第0组参数，即设置P1000[0]=1的过程为例，介绍一下通过操作BOP面板修改一个参数的流程（图2-5-2）：2．变频器调试通常一台新的MM440变频器一般需要经过如下三个步骤进行调试：参数复位，是将变频器参数恢复到出厂状态下的默认值的操作。一般在变频器出厂和参数出现混乱的时候进行此操作。快速调试状态，需要用户输入电机相关的参数和一些基本驱动控制参数，使变频器可以良好的驱动电机运转。一般在复位操作后，或者更换电机后需要进行此操作。功能调试，指用户按照具体生产工艺的需要进行的设置操作。（一）参数复位参数复位，是将变频器参数恢复到出厂状态下的默认值的操作。在变频器初次调试，或者参数设置混乱时，需要执行该操作，以便于将变频器的参数值恢复到一个确定的默认状态。，如下图2-5-3进行复位：第3页共21页（二）快速调试快速调试包括电动机的参数设定和斜坡函数的参数设定快速调试的进行与参数P3900的设定有关在它被设定为1时快速调试结束后要完成必要的电动机计算并使其它所有的参数P0010=1不包括在内复位为工厂的缺省设置在P3900=1并完成快速调试以后变频器即已作好了运行准备只是在快速调试方式下才是这种情况。快速调试参数设置如下2-5-4：第4页共21页（三）参数设置按照具体生产工艺的需要进行的其他参数的设置操作。二、PRIFIBUSDP通讯1.PROFIBUS概况PROFIBUS是一种开放的标准通讯协议，它是针对一般工业环境下的应用而设计和开发的，协议的标准由EN50170（卷2）规程加以规定，而且已经被四节范围的许多制造商开发，赞同和采用。目前，PROFIBUS控制有很多种产品（由各个不同的公司生产）可供选用，这些公司还制造传动设备，执行机构，阀，以及可编程控制器（PLC）和其它的系统控制器。PROFIBUS的运行可以通过各式各样的硬件介质，例如光纤和RS485。有三种版本的PROFIBUS：FMS，DP和PA。所有这些版本都可以使用。常用的版本是DP，使用的控制对象是一般的工业应用。这是由西门子传动产品支持的版本。第5页共21页MM440变频器通过采用PROFIBUS模板，可以与PLC连接成PROFIBUS网络。这一模板安装在变频器的正面，通过RS485串行接口与变频器通讯。通过PROFIBUS总线，变频器可与PLC之间进行快速的周期通讯。2.PROFIBUSDP通讯通过PROFIBUS模板和PROFIBUS电缆，将变频器和PLC系统组成一个简单的PROFIBUS网络，我们将CPU定义为PROFIBUS主站，变频器定义为PROFIBUS从站。（一）主站DP地址打开STEP7硬件配置窗口，双击机架上CPU的DP通讯口，弹出组态PROFIBUS画面，如下图2-5-5所示；在“OperatingMode”一栏中，设置DP主站模式如下图2-5-6：点击“General”一栏中“properties”按键组态网络属性，设置主站地址为2，如下图2-5-7；第6页共21页（二）组态变频器从站（1）MM440周期性数据通讯报文说明MM440变频器支持和DP主站的周期性数据通讯，也支持和DP主站的非周期性数据通讯。下面就周期性数据通讯分析其报文含义。MM440周期性数据数据区通讯报文有效数据区域由两部分构成，即PKW区（参数识别ID一数值区）和PZD区（过程数据）。PKW区最多占用4个字，即PKE（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：共占用两个字）。S7-300使用功能块SFC14/SFC15读取和修改参数需要占用4个PKW，即调用一次功能块可以修改一个参数。不同的报文类型占用的字不同，如下2-5-8：MM440仅支持PPO1和PPO3。本例选择PPO1，由4PKW/2PZD组成。第7页共21页参数标识符（PKE）总是一个16位的值，位0-10(PNU)包括所请求的参数号码，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和应答识别标记ID.索引（IND）是参数下标，完整的参数号码是由基本参数号码和下标（PUN页号）中的12-15位产生。PWE总以双字来传送参数值。在PP0报文中，仅有一个参数值能被传送，用PWE2（低位有效：第四个字）传送一个16位参数值时，必须在PROFIBUS-DP主站中，设定PWE1（高位有效字：第三个字）为零。PZD的第一个字在任务报文（主站-MM440）时是变频器的控制字（STW）；在应答报文（MM440-主站）时是变频器的状态字（ZSW）。PZD的第二个字在任务报文（主站-MM440）时是变频器的主设定值（HSW），这就是主频率设定值；在应答报文（MM440-主站）时是主要的运行参数实际值（ZSW），通常把它定义为变频器的实际输出频率。（2）MM440从站组态在DP网络挂上变频器MM440，并组态MM440的通讯区，通讯区与应用有关，在组态之前应确认的PPO类型，本例选择PPO1，由4PKW/2PZD组成。组态过程如下：打开硬件组态，在右侧”PROFIBUSDP”→”SIMOVERT”→选择MICROMASTER4第8页共21页拖拽到DP网络线上，弹出ProfibusinterfaceProperties:输入从站地址：5.如图2-5-9选择PPO1类型为1，双击4PKW/2PZD(PPO1)从站地址分配从4PKW/2PZD(256-267)如下图2-5-10设置：（3）变频器PROFIBUS地址借助通讯模块的七个DIP开关，如下图2-5-10所示：第9页共21页PROFIBUS地址能够设置从1到125，如下表所示：三．通讯程序编制1.MM440变频器PROFIBUS-DP通讯控制字与状态字定义（一）MM440变频器PROFIBUS-DP通讯控制字定义位值含义注释举例设置010ONOFF1设定变频器到“准备运行”状态01110操作条件OFF2：按惯例自由停车-11210操作条件OFF3：快速停车-快速停止，已最快加速度停止11310操作条件操作脉冲使能闭环控制并且变频器脉冲使能有效闭环控制并且变频器脉冲使能无效11410斜坡函数发生器（RFG）使能斜坡函数发生器（RFG）无效-RFG被设置成0,（最快的刹车模式），变频器保持在ON状态11510RFG开始RFG停止-RFG提供的当前设置点禁止1161设定值使能11第10页共21页0设定值失效710故障确认--当给出一个上升沿时故障被确认。00810正向点动--00910反向点动--001010设定点有效设定点无效主站传送有效设置点111110设定值反向设定值正向001210-001310电动电位计（MOP）升速-001410电动电位计（MOP）降速001510-010（二）MM440变频器PROFIBUS-DP通讯状态字定义位值含义注释010变频器准备变频器没有准备电源合上，电子版已经初始化，脉冲封锁110变频器运行准备就绪变频器运行没有准备变频器在ON状态（ON命令激活），没有故障。在“操作使能”时，变频器可以启动210变频器操作使能变频器操作无效参考控制字，位3310变频器故障-看报警参数R0947，驱动故障并不能操作，切换到启动禁止，知道消除和确认故障410OFF2命令激活-参考控制字，位1第11页共21页510OFF3命令激活-参考控制字，位2610禁止on(接通)命令没有禁止on(接通)命令仅能通过OFF1然后ON来启动710变频器报警--变频器仍能操作，看报警参数R2110810设定值/实际值偏差不大设定值/实际值变差过大910(过程数据)控制--1010达到最大频率变频器的输出频率大于等于设定的最大频率1110电动机电流极限报警-1210电动机抱闸制动投入--信号用来控制电动机抱闸制动投入1310电动机过载-电机数据显示过载1410电动机正向运行1510变频器过载电流或温度2．MM440的程序编写S7-300可以使用功能块SFC14/SFC15来读取和修改MM440参数值。（一）程序中对PZD（过程数据）的读写：PZD1_W:输出命令到MM440，控制起停，正反转等；PZD2_W:输出主设定值到MM440，变频器默认主设定值为变频器频率；PZD1_R:MM440当前状态；PZD2_R:变频器实际输出频率。(1)建立数据块DB块将数据块的数据地址与从站（MM440）中的PZD,PKW数据区相对应。如图第12页共21页2-5-11：(2)在OB1中调用特殊功能块SFC14和SFC15,完成从站（MM440）数据的读和写，如图2-5-12：aSFC14(“DPRD_DAT”)用于读profibus从站（MM440）的数据；bSFC15（”DPWR_DAT”）用于将数据写入Profibus从站（MM440）；其中，LADDR表示硬件组态时PZD的起始地址RECORD表示数据块（DB1）中定义的PZD数据区想对应的数据地址；RET_VAL表示程序块的状态字，可以以编码的形式反映出程序的错误等状态。①W＃16#108（即264）是硬件组态时的PZD的起始地址②将从站数据读入DB1.DBX8.0开始的4个字节（P#DB1.DBX8.0BYTE4）第13页共21页PZD1-DB1.DBW8(状态字)PZD2-DB1.DBW10(实际频率)③将DB1.DBX20.0开始的4个字节写入从站（P#DB1.DBX20.0BYTE4）DB１.DBW20-PZD1(控制字)DB１.DBW22-PZD2(给定频率)(3)控制实现，如图2-5-13：在本例中设计值和控制字可以从数据块DB1中传送，DB1.DBW20设为047E再变为047F后DB1.DBW22中的频率值将输出，状态字和实际值可从DB1.DBW8，第14页共21页DB1.DBW10读出。①控制命令W#16#47F，启动变频器运行，（根据控制字定义）②由触摸屏给定变频器频率③控制命令W#16#47E，停止变频器运行（根据控制字定义）④控制命令W#16#57E，变频器点动运行（根据控制字定义）（三）对PKW（参数区）的读写：（1）数据传送规则对PKW区数据的访问是同步通讯，即发一条信息，得到返回值后才能发第二条信息。PKW一般为4个字，定义如下：PKE:参数标识符IND：索引PWE：参数值A：常用值：1，2，3，6，7，8其中：1：读请求（无数