PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) S7-1200與6RA80通訊設(shè)置

1 概括S7-1200 通過(guò)增加 CM 1243-5 DP 主站模塊可以與 SINAMICS DCM 6RA80之間通過(guò)PROFIBUS DP 進(jìn)行周期通訊，通過(guò)調(diào)用功能塊“DPWR_DAT/DPRD_DAT"可實(shí)現(xiàn) S7-1200 對(duì) SINAMICS DCM 6RA80數(shù)據(jù)的周期性寫入和讀取。

 4Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved2 S7-1200 與DCM裝置的連接2.1 硬件配置列表設(shè)備 訂貨號(hào) 版本CPU 1215C DC/DC/DC 6ES7215-1AG40-0XB0 V2.2CM 1243-5 DP Master 6GK7243-5DX30-0XE0 V1.3SINAMICS DCM6RA8013-6DV62-0AA0-Z G00 V1.3CP5711 6GK1571-1AA00 V1.14表 2-1 實(shí)驗(yàn)所采用的硬件列表2.2 軟件配置列表 

1、TIA Portal V13 Update 

22、SINAMICS Startdrive 

V133、STARTER 

V4.3.3.02.3 硬件連接示意圖 

圖 2-1 硬件連接示意圖CPU 1215C 本身不帶有 PROFIBUS DP 接口，需要添加 CM 1243-5 DP 主站模塊，該主站模塊可以使 CPU 1215C 作為 DP 通訊的主站，同時(shí)支持 PC 通過(guò)PROFIBUS 下載組態(tài)。SINAMICS DCM 作為 DP 從站進(jìn)行通訊。DP 地址設(shè)置如下表，通訊速率為 1.5Mbps：DEVICE DP AddressCM 1243-5 DP 2SINAMICS DCM 125PC 0表 2-2 DP 地址設(shè)置

2 S7-1200 與DCM裝置的連接2.1 硬件配置列表設(shè)備 訂貨號(hào) 版本CPU 1215C DC/DC/DC 6ES7215-1AG40-0XB0 V2.2CM 1243-5 DP Master 6GK7243-5DX30-0XE0 V1.3SINAMICS DCM6RA8013-6DV62-0AA0-Z G00 V1.3CP5711 6GK1571-1AA00 V1.14表 2-1 實(shí)驗(yàn)所采用的硬件列表2.2 軟件配置列表1、TIA Portal V13 Update 22、SINAMICS Startdrive V133、STARTER V4.3.3.02.3 硬件連接示意圖圖 2-1 硬件連接示意圖CPU 1215C 本身不帶有 PROFIBUS DP 接口，需要添加 CM 1243-5 DP 主站模塊，該主站模塊可以使 CPU 1215C 作為 DP 通訊的主站，同時(shí)支持 PC 通過(guò)PROFIBUS 下載組態(tài)。SINAMICS DCM 作為 DP 從站進(jìn)行通訊。DP 地址設(shè)置如下表，通訊速率為 1.5Mbps：DEVICE DP AddressCM 1243-5 DP 2SINAMICS DCM 125PC 0表 2-2 DP 地址設(shè)置5Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved3 項(xiàng)目配置3.1 安裝SINAMICS DCM DP所需的GSD文件對(duì)于 PROFIBUS DP 所需的驅(qū)動(dòng)器 GSD 文件存在 Firmware 中，將這些文件拷貝至本地硬盤，并安裝至 TIA Portal 中，其在 Firmware 中的存貯路徑及所需文件見圖 3-1：….\SINAMICS_DCM_Firmware_V1_3_HF6\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG 

圖 3-1 GSD 文件在 TIA Portal 中選擇“選項(xiàng)＝＞安裝設(shè)備描述文件"，安裝 GSD 文件，如下圖所示。

 3-2 安裝 GSD在彈出的窗口中選擇要安裝的 GSD 文件，點(diǎn)擊 Install 進(jìn)行安裝。 

 選擇安裝 GSD 文件的目錄6Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved3.2 S7-1200 的配置打開 TIA Portal 軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，在“添加新設(shè)備"中選擇控制器，在控制器列表中選擇所需的 CPU 及版本，如下圖所示。

3-4 選擇設(shè)備和版本打開 Device view 設(shè)備組態(tài)畫面，選擇 CM1243-5 DP 模塊拖拽到相應(yīng)槽位，如下圖所示。 圖 

3-5 選擇通訊模塊打開網(wǎng)絡(luò)視圖建立 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)，在右側(cè)目錄的“Other field devices ->PROFIBUS DP->Drives->Siemens AG->SINAMICS->SINAMICS DC MASTER V1.3"中選擇“6RA80xx-xxxxx-xxxx"，將其拖到左側(cè)的網(wǎng)絡(luò)視圖中，如下圖所示。7Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved圖 

3-6 硬件組態(tài)鼠標(biāo)點(diǎn)擊左鍵在 CM1243-5 的 DP 口與 DCM 的 DP 口之間拖拽建立 PLC 與DCM 的 DP 連接，如下圖所示。 

 圖 3-7 DP 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)在網(wǎng)絡(luò)視圖右面的網(wǎng)絡(luò)概覽中會(huì)顯示新建的 PLC 站“SIMATIC 1200 station_1"和設(shè)備“GSD device_1"。在該窗口中雙擊對(duì)應(yīng)設(shè)備的 DP 地址可修改兩個(gè)站的DP 地址，在本實(shí)驗(yàn)中 plc1200 為 2，SINAMICS DCM 為 125，如下圖所示。

 圖 3-8 DP 地址設(shè)定8Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved完成以上組態(tài)后，鼠標(biāo)雙擊 DCM,進(jìn)入其設(shè)備視圖，在右邊的目錄中選擇“Standard telegram 1,PZD-2/2"，將其拖入設(shè)備概覽的插槽，如下圖所示。

 圖 3-9 組態(tài)驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)文在主函數(shù)中插入功能模塊 DPRD_DAT"和“DPWR_DAT"來(lái)進(jìn)行周期通訊，這兩個(gè)功能塊可以在“擴(kuò)展指令->分布式 I/O->其它 "中找到，其中“DPRD_DAT"用于讀取驅(qū)動(dòng)裝置的過(guò)程數(shù)據(jù)；“DPWR_DAT"用于給驅(qū)動(dòng)裝置寫入過(guò)程數(shù)據(jù)。如下圖所示。 

 圖 3-10 插入通信模塊插入通信模塊后，在工具欄分別點(diǎn)擊編譯圖標(biāo) 和下載圖標(biāo) 對(duì)硬件組態(tài)及軟件編譯，并下載。如下圖所示。 

 圖 3-11 編譯、下載圖標(biāo)界面點(diǎn)擊下載圖標(biāo) 后會(huì)彈出下面的窗口，按下圖選擇接口類型后，點(diǎn)擊“開始搜索"，之后在搜索的設(shè)備中選擇要下載的設(shè)備，點(diǎn)擊“l(fā)oad"完成下載。9Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved 

 圖 3-12 下載配置界面3.3 SINAMICS DCM的配置打開 STARTER 軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，設(shè)置 PG/PC 接口為“CP5711PROFIBUS"，點(diǎn)“Accessible Nodes"搜索節(jié)點(diǎn)，勾選搜索到的節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊“Accept"。在線并上載項(xiàng)目，然后離線為驅(qū)動(dòng)配置報(bào)文，本實(shí)驗(yàn)中選擇標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文１，配置結(jié)束后，在線下載項(xiàng)目并執(zhí)行“Copy RAM to ROM",如下圖所示。

 圖 3-13 組態(tài) DCM 報(bào)文10Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved4 DP周期性通訊實(shí)驗(yàn)中 S7-1200 通過(guò) PROFIBUS DP 周期通訊方式將控制字１（STW1）和主設(shè)定值（NSOLL_A）發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器，并將狀態(tài)字 1（ZSW1）和速度實(shí)際值（NIST_A）返回至 PLC。

 1) 向控制字１先寫入“047E（hex）"，再寫入“047F（hex）"，可以令驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)。再寫入“047E（hex）"，可以令驅(qū)動(dòng)器停止，即控制字的 bit 0位控制驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)停止。 

2) 主設(shè)定值為速度設(shè)定值，速度設(shè)定值和實(shí)際值均經(jīng)過(guò)參考基準(zhǔn)進(jìn)行換算，即“4000H"對(duì)應(yīng)于速度參考值(P2000 中設(shè)置，默認(rèn)為 50Hz 或電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速)的 100%。

 3) 在 S7-1200 中調(diào)用“DPRD_DAT"和“DPWR_DAT"系統(tǒng)功能塊，來(lái)進(jìn)行周期通訊。調(diào)用“DPRD_DAT"和“DPWR_DAT"時(shí)需注意：“LADDR"應(yīng)該采用系統(tǒng)變量“Standard_telegram_1,_PZD-2_2_2_1[AI/AO]"。塊中“RECORD"用于存放要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)。示例中：PLC 對(duì)“DC_CTRL_02"控制字、主設(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實(shí)際速度的的讀取， 

 圖 4-1 PLC 中通信數(shù)據(jù)監(jiān)控表其中，MW10，MW12 為驅(qū)動(dòng)返回的狀態(tài)字和實(shí)際速度，MW20，MW22 為向驅(qū)動(dòng)寫入的控制字和速度設(shè)定值，當(dāng) PLC 運(yùn)行起來(lái)之后，只需在線向 MW20 和MW22 這兩個(gè)地址寫入數(shù)據(jù)就可以達(dá)到控制驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)和速度的目的了。MW10和 MW12 會(huì)自動(dòng)周期性的更新數(shù)據(jù)。 

圖 4-2 STARTER 中 DCM 接收到的 PLC 發(fā)送的數(shù)據(jù)11Copyright ? Siemens AG Copyright yearAll rights reserved 

圖 4-3 STARTER 中 PLC 讀取到的 DCM 的數(shù)據(jù)從上面幾個(gè)圖中，可看出 PLC 中監(jiān)控到的數(shù)據(jù)與 STARTER 中顯示的數(shù)據(jù)一致，通過(guò)如上的配置已完成通過(guò) PROFIBUs