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SIEMENS上海朕锌电气设备有限公司
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西门子S7-300系列产品
S7-300 CPU312 CPU313/C CPU314/C-2DP CPU315-2DP/PN
CPU315T/CPU315F CPU317F/CPU317T CPU319
SM321 SM322 SM323 SM331 SM332 SM334 307电源
IM361 IM360 IM365 FM350 CP340 CP341 CP343 FM355
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
| 参数 | G120 |
| P700 | 6 |
| P1000 | 6 |
| P0922 | 353 |
| P2051 In000 | 52 |
| P2051.In001 | 21 |
| P8840 | 20ms |
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：
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√ 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，设为0；
√ AK：bit12~15，表示请求或应答的标识符。
AK响应标示符：
| 响应标识符 | 描述 |
| 0 | 无应答 |
| 1 | 传送参数数值 (word) |
| 2 | 传送参数数值 (double word) |
| 3 | 传送描述信息 |
| 4 | 传送参数数值 (array, word) |
| 5 | 传送参数数值 (array, double word) |
| 6 | 传送数组元素的数目 |
| 7 | 任务不能执行 (有错误的数值) |
| 8 | 没有主站控制权或对参数借口没有修改权 |
AK请求标示符
|
任务标识符 |
描述 |
响应标识符 |
|
| 正 | 负 | ||
| 0 | 无请求 | 0 | 7/8 |
| 1 | 读取参数值 | 1/2 | 1 |
| 2 | 修改参数值 (word) | 1 | 1 |
| 3 | 修改参数值 (double word) | 2 | 1 |
| 4 | 读取描述信息 | 3 | 1 |
| 6 | 读取参数值 (array) | 4/5 | 1 |
| 7 | 修改参数值 (array, word) | 4 | 1 |
| 8 | 修改参数值 (array, double word) | 5 | 1 |
| 9 | 读取数组元素的序号，即下标的序号 | 6 | 1 |
| 11 | 修改参数值 (array, double word) 并保存在EEPROM | 5 | 1 |
| 12 | 修改参数值 (array, word) 并保存在EEPROM | 4 | 1 |
| 13 | 修改参数值 (double word) 并保存在EEPROM | 2 | 1 |
| 14 | 修改参数值 (word) 并保存在EEPROM | 1 | 7/8 |
• 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：
| STW1/2 | 控制字 1/2 |
| ZSW1/2 | 状态字 1/2 |
| NSOLL_A | 速度设定值 |
| NIST_A_GLATT | 速度实际值 |
| IA_IST | 输出电流 |
| MIST | 转矩实际值 |
| PIST | 实际功率 |
| M_LIM | 转矩限幅 |
| FAULT_CODE | 故障代码 |
| WARN_CODE | 报警代码 |
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：
关键词
SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。
■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
