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西門子6ES7421-7DH00-0AB0

SIMATIC S7-400，SM421數(shù)字量輸入模塊， 光隔離，16DI，24-60V C，報(bào)警，診斷功能

SIEMENS西門子希殿電氣技術(shù)有限公司

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一、PROFINET IO / RT通訊功能概述

CPU319-3 PN/DP與SINAMICS S120 之間通過PROFINET IO / RT可進(jìn)行周期性及非周期性數(shù)據(jù)通訊。使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通過PROFINET周期性通訊方式可將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器；使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFB52 / SFB53，可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換，讀取或?qū)懭腧?qū)動(dòng)器的參數(shù)。

二、S7-300/400與S120裝置的連接

1．硬件連接

圖 1.

(1). 通過PROFINET IO / RT 連接 SIMATIC CPU 319-3 PN/DP 及 CU310PN.

2.硬件：

3、使用的軟件

• STEP7 V5.4 SP2 HF3

• SCOUT V4.1 SP1

• STARTER V4.1 SP1

• S120 V2.5 SP1 HF1

• GSD V2.1文件:gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-20070726.xml

在CF 卡中的路徑: \\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG\CBE20GSD.ZIP

4、通訊概覽

Net Pro通訊配置

圖 2.

IP 地址及通訊名稱:

注意：所有節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0。

三、必備條件

1.  PROFINET IO 條件

在本例中對(duì)于使用的軟件版本，還應(yīng)滿足下列條件：

應(yīng)用例程的發(fā)送時(shí)鐘為 1 ms。更新時(shí)間應(yīng)設(shè)為 2n ms，此值可允許的范圍為：

1 ms 至 512 ms。

四、項(xiàng)目配置

1、 Drive

2、硬件組態(tài)

(1)安裝SINAMCIS S120 CU310PN 的GSD文件

對(duì)于PROFIBUS DP 及 PROFINET IO 需要的所有 GSD 文件存在S120的CF卡中，將這些文件拷貝至本地硬盤并解壓縮。

在硬件配置中選擇“Options => Install GSD file"

圖 3.

GSD V2.1 (gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-yyyymmdd.xml) 可被安裝。

GSD文件安裝后，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)在硬件組態(tài)的如下目錄中:

"PROFINET IO => Drives => SINAMICS => GSD => SINAMICS S120 CU310PN from 2.5"。

注意：

    •   GSD 子文件夾只有在安裝DriveES 或 SIMOTION SCOUT后才有效。否則 GSD設(shè)備可直接在SINAMICS 文件夾中被找到。

    •   如果安裝了 DriveES Basic / Simatic 或 SIMOTION SCOUT，則不必安裝 GSD 文件。

(2)對(duì)于CPU319建立PROFINET網(wǎng)絡(luò)

圖 4.

在插入CPU319-3PN/DP時(shí)會(huì)彈出建立PROFINET網(wǎng)絡(luò)的窗口，在此新建一個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò)并設(shè)置此PLC PN節(jié)點(diǎn)的IP地址及子網(wǎng)掩碼。

(3)將CP310PN拖曳至PROFINET總線上(若安裝GSD文件)

圖 5.

將CP310PN拖曳至PROFINET總線上(若安裝Drive ES)

圖 6.

(4)雙擊310PN，打開其屬性窗口

分配其設(shè)備名稱及IP地址，此處選擇“Assign IP address via IO controler”。

圖 7.

(5)分配310PN控制的驅(qū)動(dòng)及IO報(bào)文

圖 8.

(6)在"IO Cycle"中設(shè)置數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)監(jiān)控的更新時(shí)間

圖 9.

3、初始化通訊節(jié)點(diǎn)

在硬件組態(tài)畫面中，點(diǎn)擊 "PLC =>Ethernet => Edit Ethernet nodes"，在打開的畫面中網(wǎng)絡(luò)可被瀏覽，通過此畫面配置310PN的設(shè)備名稱及IP地址。

圖 10.

五、使用STARTER / SCOUT調(diào)試

在 SIMATIC Manager 中鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊SINAMICS_CU310_PN ，選擇“open b”，可通過 STARTER/SCOUT調(diào)試工具將CU310_PN 項(xiàng)目打開。

圖 10.

可通過使用"Automatic configuration"對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置在線進(jìn)行自動(dòng)配置。配置結(jié)束后通過"Copy RAM to ROM"將參數(shù)存貯至CF卡中。

本例中：

    •   驅(qū)動(dòng)裝置選擇報(bào)文“begram 1 ”。

    •   CU單元選擇報(bào)文“begram 390。

圖 11.

CU參數(shù)化:

鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊"CU_S_126" ，選擇"Expert => Expert list"打開專家參數(shù)列表，可改變下列參數(shù)：

    • P728.8 = output: DI/DO 8 可用于數(shù)字量輸出 (如果p922=390，自動(dòng)設(shè)置
      p738=2091.0)。

    • P922: PROFIBUS PZD SIEMENS begram 390 (390)。

    • p2104 BI: 2. Acknowledge faults SERVO_02 : r2090.7。

六、通過PN總線對(duì)電機(jī)起、停及速度控制

       S7-300/400PLC通過PROFINET周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器。

       (1)       控制字中Bit0做電機(jī)的起、停控制。

       (2)       主設(shè)定值為速度設(shè)定值，頻率設(shè)定值和實(shí)際值要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化，使得4000H(十六進(jìn)制)對(duì)應(yīng)于100%，發(fā)送的最高頻率(最大值)為7FFFH(200%)?？梢栽?/span>P2000中修改參考頻率(缺省值為50Hz)。

       (3)       當(dāng)組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu) PZD=2或自由報(bào)文999時(shí)，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；當(dāng)組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu)  PZD〉2，在S7-300/400中需調(diào)用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。

        •   SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀驅(qū)動(dòng)裝置的過程數(shù)據(jù)。

        •   SFC15(“DPWR_DAT”)用于將過程數(shù)據(jù)寫入驅(qū)動(dòng)裝置。

例子：SERVO_02 ”控制字、主設(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實(shí)際頻率的讀取程序

       (1) 控制驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行：

    通過先發(fā)送控制字(STW1)047E然后發(fā)送047F來啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，該數(shù)據(jù)控制字在DB10.DBW4(見圖13)中指定，主設(shè)定值在DB10.DBD6中設(shè)定，運(yùn)行信號(hào)為M1.0。這些值均通過變量表“Drive_Run”設(shè)定及監(jiān)控?？刂瞥绦蛞妶D12。

   （2）停止驅(qū)動(dòng)器：

       應(yīng)發(fā)送控制字047E至驅(qū)動(dòng)器。

   （3）讀取驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)字及頻率實(shí)際值：

       PLC接收狀態(tài)字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驅(qū)動(dòng)器傳來的頻率實(shí)際值，存放在DB10.DBW2中。

圖12.  控制程序

圖13. DB10

七、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的讀取及寫入

1.擴(kuò)展PROFIDRIVE功能(DPV1)

非周期性數(shù)據(jù)傳送模式允許：

    •    交換大量的用戶數(shù)據(jù)

    •    用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換。傳輸數(shù)
       據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照 PROFIdrive參數(shù)通道(DPV1)數(shù)據(jù)集DS47（非周期參
       數(shù)通道結(jié)構(gòu)）。

2. 參數(shù)請(qǐng)求及參數(shù)應(yīng)答的結(jié)構(gòu)

    參數(shù)請(qǐng)求包括三部分：請(qǐng)求標(biāo)題、參數(shù)地址及參數(shù)值。

表2.參數(shù)請(qǐng)求格式

表3.參數(shù)應(yīng)答格式西門子6ES7421-7DH00-0AB0

表4.參數(shù)請(qǐng)求及應(yīng)答描述

表5.在DPV1參數(shù)應(yīng)答中的錯(cuò)誤值描述

3. S7-300/400PLC通過PROFINET非周期性通訊方式讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。

請(qǐng)注意：PLC讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)時(shí)必須使用兩個(gè)功能塊SFB52 / SFB53 (程序參見圖14)

舉例如下：

(1) 使用標(biāo)志位M10.0及功能塊SFB53將讀請(qǐng)求(數(shù)據(jù)集RECORD DB1)(圖15)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器。 

       將M10.0設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)讀請(qǐng)求，當(dāng)讀請(qǐng)求完成后必須將該請(qǐng)求置0，結(jié)束該請(qǐng)求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時(shí)有錯(cuò)誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯(cuò)誤信息。

(2) 使用標(biāo)志位M10.2及功能塊SFB52讀取參數(shù)的請(qǐng)求響應(yīng)(響應(yīng)塊DB2)(參見圖16) 。

    將M10.2設(shè)定為數(shù)值1讀取參數(shù)請(qǐng)求響應(yīng)，完成后必須將該位置0，結(jié)束該請(qǐng)求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時(shí)有錯(cuò)誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯(cuò)誤信息。

圖14.  讀取驅(qū)動(dòng)器參數(shù)程序



圖15.  “寫”請(qǐng)求數(shù)據(jù)塊DB1

圖16.  驅(qū)動(dòng)器返回參數(shù)值數(shù)據(jù)塊DB2

4. S7-300/400PLC通過PROFINET非周期性通訊方式修改驅(qū)動(dòng)器參數(shù)P1217。

舉例如下：

       PLC寫參數(shù)時(shí)只需使用SFB53，在本項(xiàng)目的Network 4中發(fā)送寫請(qǐng)求DB101 (參見圖18) 到驅(qū)動(dòng)器； PLC讀“寫參數(shù)”響應(yīng)時(shí)需使用SFB52，在本項(xiàng)目中讀取驅(qū)動(dòng)器返回的參數(shù)值數(shù)據(jù)塊為DB102 (參見圖19) 。程序參見圖17。

 (1) 將M11.0設(shè)定為數(shù)值1啟動(dòng)寫請(qǐng)求，當(dāng)寫請(qǐng)求完成后必須將該請(qǐng)求置0，結(jié)束該請(qǐng)求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時(shí)有錯(cuò)誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯(cuò)誤信息。

(2)  將M11.2設(shè)定為數(shù)值1讀請(qǐng)求，完成后必須將該請(qǐng)求置0，結(jié)束該請(qǐng)求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時(shí)有錯(cuò)誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯(cuò)誤信息。

圖17.  寫入驅(qū)動(dòng)器參數(shù)程序

圖18.  寫請(qǐng)求DB101

圖19.  驅(qū)動(dòng)器返回的數(shù)據(jù)塊DB102

 

描述

建議用 IE/PB Link PN IO V2.1 或更高版本 (訂貨號(hào): 6GK1411-5AB00) 和SCALANCE W722-1 RJ45 V4.0.1 或更高的版本 (訂貨號(hào): 6GK5722-1FC00-0AA0 和 6GK5722-1FC00-0AB0)來替代 IWLAN/PB Link PN IO， 

IWLAN/PB Link PN IO 的替代方案可以用訂貨號(hào)6GK1417-5BB00 打包訂購(gòu)，該訂貨號(hào)包含如下組件：

• IE/PB Link PN IO (訂貨號(hào): 6GK1411-5AB00)
• SCALANCE W722-1 (訂貨號(hào): 6GK5722-1FC00-0AA0)
• TP CORD RJ45/RJ45 電纜  (訂貨號(hào): 6XV1870-3QE50)

 

注意
由于 SCALANCE W722-1 無法在美國(guó)使用，所以此打包訂貨號(hào)不適用于美國(guó)。 

圖. 01

IE/PB Link PN IO 和 IWLAN 客戶端一起使用時(shí)，請(qǐng)注意以下條件：

• PROFIBUS-DP 從站的更新時(shí)間 和 IE/PB Link PN IO 的 PROFINET 更新時(shí)間必須根據(jù)帶有WLAN組件的PN IO應(yīng)用場(chǎng)景的要求進(jìn)行配置。這個(gè)PROFINET更新時(shí)間在接入點(diǎn)（AP）和STEP7 /TIA Portal 中必須設(shè)置成一致。
• 關(guān)于使用WLAN組件的PN IO應(yīng)用場(chǎng)景更詳細(xì)的信息請(qǐng)參見：條目22681042.

在S7-1500 CPU 上使用 IE/PB Link PN IO， 需要注意以下幾點(diǎn)： TIA Portal V13 SP1 或更高版本以及固件版本 V1.7 或更高 的S7-1500 CPU 能夠支持 IE/PB Link PN IO。使用老版本的TIA Portal 或 固件版本低于V1.7 的 S7-1500 CPU是無法組態(tài)的。

S7400電源模塊

6ES7 407-0DA02-0AA0

6ES7 407-0KA02-0AA0

6ES7 407-0KR02-0AA0

6ES7 407-0RA02-0AA0

6ES7 405-0DA02-0AA0

6ES7 405-0KA02-0AA0

6ES7 405-0RA01-0AA0

6ES7 971-0BA00

CPU

6ES7 412-3HJ14-0AB0

6ES7 414-4HM14-0AB0

6ES7 417-4HT14-0AB0

6ES7 400-0HR00-4AB0

6ES7 400-0HR50-4AB0

6ES7 412-1XJ05-0AB0