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上海朕鋅電氣設備有限公司
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西門子CPU SR60
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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司
：鄭鑫 ：
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工作 （同步）
S7-300與G120 PN通訊
1 系統要求
• PC機：安裝STEP7和Starter軟件
• G120裝置：選擇支持PROFINET的控制單元，CU240S PN 或CU240S PN F
• S7-300機架：需要選擇支持PROFINET的CPU，本實驗使用CPU317-2DP/PN
• PROFINET 連接電纜
網絡連接如下圖所示：
2 G120和S7-300之間的PN連接和設置
2.1 設置通訊接口
• 選擇TCP/IP接口
• 分配IP地址
2.2設置PG/PC
2.3分別對CPU和驅動裝置G120分配相應的網絡地址
• 點擊 Edit Ethernet Node編輯站點信息
• G120 的IP地址須由控制器來分配，在變頻器內部可以通過參數r61001來讀取
• 確保硬件組態中的Device name與設備已分配的Device name*，否則CPU會報通訊故障
2.4 對變頻器進行組態并把它連接到PROFINET網絡中
• 在硬件組態時需要GSDML文件，G120 GSDML下載地址：
26641490
2.5 選擇報文結構
• 根據實際需要，選擇相應的報文結構。此處選擇的報文結構應與變頻器參數P0922中設定的*。如果不*，會出現F00401故障。
2.6 G120(CU240S PN F)相應的參數設置
| 參數 | G120 |
| P700 | 6 |
| P1000 | 6 |
| P0922 | 353 |
| P2051 In000 | 52 |
| P2051.In001 | 21 |
| P8840 | 20ms |
3 周期性通訊數據結構
周期性通訊的報文可以分為兩個部分：
• 過程數據PZD：
過程數據包括控制字 (狀態信息) 和設定值 (實際值)。必須要將控制字的第十位置“1”選擇由PLC來控制變頻器，這些過程數據才能在變頻器和PLC之間傳遞。
• 參數通道Parameter Channel：
這一數據區用來對參數的值進行讀/寫操作，可以用來監控或者更改變頻器的參數。
• 數據結構如下表所示：
• 參數標示符PKE：
√ PNU：bit0~bit10，表示參數號 ，有效范圍 0 到 1999。如果參數號≥ 2000 ，則必須在參數通道的第二個字IND（參數變址）的高字節位 (非周期通訊) 或低字節位 (周期通訊) 添加頁號；
√ SPM：bit10，保留位，總設為0；
√ AK：bit12~15，表示請求或應答的標識符。
AK響應標示符：
| 響應標識符 | 描述 |
| 0 | 無應答 |
| 1 | 傳送參數數值 (word) |
| 2 | 傳送參數數值 (double word) |
| 3 | 傳送描述信息 |
| 4 | 傳送參數數值 (array, word) |
| 5 | 傳送參數數值 (array, double word) |
| 6 | 傳送數組元素的數目 |
| 7 | 任務不能執行 (有錯誤的數值) |
| 8 | 沒有主站控制權或對參數借口沒有修改權 |
AK請求標示符
任務標識符 | 描述 | 響應標識符 | |
| 正 | 負 | ||
| 0 | 無請求 | 0 | 7/8 |
| 1 | 讀取參數值 | 1/2 | 1 |
| 2 | 修改參數值 (word) | 1 | 1 |
| 3 | 修改參數值 (double word) | 2 | 1 |
| 4 | 讀取描述信息 | 3 | 1 |
| 6 | 讀取參數值 (array) | 4/5 | 1 |
| 7 | 修改參數值 (array, word) | 4 | 1 |
| 8 | 修改參數值 (array, double word) | 5 | 1 |
| 9 | 讀取數組元素的序號，即下標的序號 | 6 | 1 |
| 11 | 修改參數值 (array, double word) 并保存在EEPROM | 5 | 1 |
| 12 | 修改參數值 (array, word) 并保存在EEPROM | 4 | 1 |
| 13 | 修改參數值 (double word) 并保存在EEPROM | 2 | 1 |
| 14 | 修改參數值 (word) 并保存在EEPROM | 1 | 7/8 |
• 參數索引號IND
√ 高字節（bit15~bit8），用來表示參數的下標號；
√ 低字節（bit7~bit0），表示參數的頁號。其中有效位是bit7~bit4。與PKE中的PNU共同確定參數號。例如P2240.1，需要將IND寫成0180。
√ 參數索引號IND，在非周期數據傳輸模式下，高字節和低字節表示的意義對換，例如P2240.1需要寫成8001。
• 參數值PWE
√ 當使用PROFIBUS進行數據通訊時，參數值(PWE)是雙字形式 (32位)。并且在一個通訊報文中只能傳輸一個參數的數值;
√ 如果該參數為32位的數據類型，則會包括PWE1(高字位,PKW的第三個字)和PWE2(低字位,PKW的第四個字);
√ 如果操作的參數是16位的數據類型，則只會由PWE2 (低字位, PKW的第四個字)來表示，此時需要在PROFIBUS DP Master 中將PWE1(高字位, PKW的第三個字) 置為0。
• G120周期通訊報文結構：PROFIdrive規范規定了不同的報文類型。進行循環通訊的報文包含具有特定意義和順序的數據包。SINAMICS G120變頻器具有下表中所列的報文類型：
對于報文353和354，軟件版本在V3.0及以上的G120/G120D控制單元CU240S/DP/DP-F 才有。 也就是說只有V3.0及以上的控制單元才有PKW結構。
過程數據：西門子CPU SR60
| STW1/2 | 控制字 1/2 |
| ZSW1/2 | 狀態字 1/2 |
| NSOLL_A | 速度設定值 |
| NIST_A_GLATT | 速度實際值 |
| IA_IST | 輸出電流 |
| MIST | 轉矩實際值 |
| PIST | 實際功率 |
| M_LIM | 轉矩限幅 |
| FAULT_CODE | 故障代碼 |
| WARN_CODE | 報警代碼 |
當選定某種報文結構（報文999除外）時，相應的BICO連接將被確定，并且不能修改。如果P0922 = 999，將保持當前的BICO聯接，但是可以對其進行更改。
• 控制字1
常用控制字：
047E 運行準備
047F 正轉啟動
注意：如果只發主給定頻率，則控制字1的第10位也必須置為1。
• 狀態字1
4 程序舉例
4.1 過程數據PZD-MOVE指令
如果只需要簡單地控制變頻器的啟停和速度，就可以使用MOVE指令。本例中控制字1給047F，變頻器運行；速度給定是12.5Hz。
• 程序
• 變量表
4.2 SFC14/15
如果需要通過參數通道讀取或修改變頻器的參數，可以使用SFC14/15。本例中通過SFC14/15來讀取和修改變頻器的參數。
• 程序
• 修改參數P2240.0，變量給定如下：
• 讀取參數P2240.1，變量給定如下：
• 從Starter軟件中讀取P2240參數：
關鍵詞
G120，PN通訊
S7-1200 的通訊伙伴 S7-1200 可以通過集成的 PN 口與以下設備進行通訊： 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500) 編程設備 HMI 設備 (例如：SIMATIC 精簡面板和 SIMATIC 精智面板) 支持開放式用戶通信的設備 ......
S7-1200 的通訊伙伴
S7-1200 可以通過集成的 PN 口與以下設備進行通訊：
- 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500)
- 編程設備
- HMI 設備 (例如：SIMATIC 精簡面板和 SIMATIC 精智面板)
- 支持開放式用戶通信的設備
支持的zui大同步、異步通信連接數量
S7-1200 CPU 支持的zui大同步、異步通訊連接數量如下所示：
| 連接類型 | 描述和zui大連接數量 |
開放式用戶通訊 | S7-1200 CPU 通過以下指令支持 8 個開放式用戶通訊連接(主動或者被動)： T_SEND_C, T_RECV_C, TCON, TDISCON, TSEND 和 TRECV。 注意 |
| S7 通訊 |
|
| HMI 連接 | 固件版本 V2 和V3 S7-1200 CPU 提供專門的 HMI 連接，支持 zui多3 個HMI設備。 固件版本 V4 V4或者更高固件版本的S7-1200 CPU 支持zui多12個HMI 連接。根據 HMI 設備類型和功能使用模式，每個 HMI 設備實際需要1，2或3個連接資源。這里可以保證支持4個HMI 設備而不必關心可用的連接資源數量。同時連接超過4個HMI設備也是可能的。 |
| PG 連接 | S7-1200 CPU 支持 1 個編程設備 (PG) 連接。 |
| Web 服務器連接 (HTTP) | S7-1200 CPU 支持 Web 服務器連接。 |
表1
圖. 01
PROFINET 和 PROFIBUS
- 固件版本 V2.02 到 V2.2 的 S7-1200 CPU
對于 PROFINET，S7-1200 zui多支持 8 個 PROFINET IO 設備和 128 個子模塊，二者以先滿足者為準。對于 PROFIBUS 每個 DP 主站zui多支持 16 個 DP 從站，每個 DP 從站zui多 256 個子模塊。 DP 從站和 IO 設備的總數zui多支持 16 個 。 - 固件版本 V3.0 或者更高版本的 S7-1200
S7-1200 從固件版本 V3.0 起支持 16 個PROFINET IO 設備，zui多 256 個子模塊。PROFIBUS 支持 32 個從站，每個 DP 從站zui多 512 個子模塊。
S7-1200 的 集成 PROFINET 接口
S7-1200 CPU集 成的 PROFINET 接口是 RJ45 插口。
圖. 02
支持的協議
下面是 S7-1200 集成的 PROFINET 接口所支持的通訊協議：
| 協議 | 固件版本 |
| TCP | V1.0 |
| ISO-on-TCP (RFC 1006) | V1.0 |
| UDP | V2.0 |
| PROFINET RT - 基本服務和 IO 控制器 | V2.0 |
| PROFINET IO 設備 | V4.0 |
| S7 通信 (S7 服務器) | V1.0 |
| S7 通信 PUT/GET 指令 (S7 客戶端) | V2.0 |
| Web 服務器 | V2.0 |
| Modbus TCP | V2.1 |
| HTTP (超文本傳輸協議) | V2.0 |
| HTTPS - 安全超文本傳輸協議 | V2.0 |
| SNMP - 簡單網絡管理協議 | V2.0 |
| LLDP - 鏈路層發現協議 | V2.0 |
| DCP - 發現 & 組態協議 | V2.0 |
| NTP - 網絡時間協議 | V2.0 |
| ARP - 地址解析協議 | V2.0 |
表2
1 G120控制單元CU240
2 CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
3 CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
4 CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
5 CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
6 CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
7 CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
8 PM240(不帶內置濾波器）380-480V 3AC 重載
9 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
10 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
11 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
12 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
13 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
14 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
15 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
16 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
17 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
18 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5UA0
19 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1UA0
20 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5UA0
21 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8UA0
22 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2UA0
23 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0UA0
24 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7UA0
25 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5UA0
26 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5UA0
27 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5UA0
28 205A/90KW 6SL3224-0BE38-8UA0
29 250A/110KW 6SL3224-0BE41-1UA0
30 302A/132KW 6SL3224-0XE41-3UA0
31 370A/160KW 6SL3224-0XE41-6UA0
32 477A/200KW 6SL3224-0XE42-0UA0
33 PM240(不帶內置濾波器）380-480V 3AC 輕載
34 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
35 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
36 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
37 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
38 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
39 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
40 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
41 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
42 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
43 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5UA0
44 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1UA0
45 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5UA0
46 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8UA0
47 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2UA0
48 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0UA0
49 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7UA0
50 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5UA0
51 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5UA0
52 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5UA0
53 205A/110KW 6SL3224-0BE38-8UA0
54 250A/132KW 6SL3224-0BE41-1UA0
55 302A/160KW 6SL3224-0XE41-3UA0
56 370A/200KW 6SL3224-0XE41-6UA0
57 477A/250KW 6SL3224-0XE42-0UA0
58 PM240(帶內置濾波器）380-480V 3AC重載
59 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
60 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
61 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
62 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
63 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5AA0
64 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1AA0
65 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5AA0
66 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8AA0
67 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2AA0
68 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0AA0
69 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7AA0
70 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5AA0
71 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5AA0
72 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5AA0
73 PM240(帶內置濾波器）380-480V 3AC輕載
74 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
75 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
76 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
77 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
78 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5AA0
79 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1AA0
80 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5AA0
81 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8AA0
82 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2AA0
83 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0AA0
84 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7AA0
85 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5AA0
86 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5AA0
87 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5AA0
88 PM250(帶內置濾波器）380-480V 3AC重載
89 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
90 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1
91 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA0
92 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA1
93 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA0
94 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA1
95 38A/15KW 6SL3225-0BE31-5AA0
96 45A/18.5KW 6SL3225-0BE31-8AA0
97 60A/22KW 6SL3225-0BE32-2AA0
98 75A/30KW 6SL3225-0BE33-0AA0
99 90A/37KW 6SL3225-0BE33-7AA0
100 110A/45KW 6SL3225-0BE34-5AA0
101 145A/55KW 6SL3225-0BE35-5AA0
102 178A/75KW 6SL3225-0BE37-5AA0
103 PM250(帶內置濾波器）380-480V 3AC輕載
104 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
105 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1
106 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA0
107 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA1
108 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA0
109 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA1
110 38A/18.5KW 6SL3225-0BE31-5AA0
111 45A/22KW 6SL3225-0BE31-8AA0
112 60A/30KW 6SL3225-0BE32-2AA0
113 75A/37KW 6SL3225-0BE33-0AA0
114 90A/45KW 6SL3225-0BE33-7AA0
115 110A/55KW 6SL3225-0BE34-5AA0
116 145A/75KW 6SL3225-0BE35-5AA0
117 178A/90KW 6SL3225-0BE37-5AA0
118 進線電抗器（僅用于PM240）
119 0.37KW 6SE6400-3CC00-2AD3
120 0.55KW 6SE6400-3CC00-2AD3
121 0.75KW 6SE6400-3CC00-4AD3
122 1.1KW 6SE6400-3CC00-4AD3
123 1.5KW 6SE6400-3CC00-6AD3
124 2.2KW 6SL3203-0CD21-0AA0
125 3KW 6SL3203-0CD21-0AA0
126 4KW 6SL3203-0CD21-4AA0
127 7.5KW 6SL3203-0CD22-2AA0
128 11KW 6SL3203-0CD22-2AA0
129 15KW 6SL3203-0CD23-5AA0
130 18.5KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
131 22KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
132 30KW 6SL3203-0CD25-3AA0
133 37KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
134 45KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
135 55KW 6SE6400-3CC11-2FD0
136 75KW 6SE6400-3CC11-2FD0
137 90KW 6SE6400-3CC11-7FD0
138 110KW 6SL3000-0CE32-3AA0
139 132KW 6SL3000-0CE32-8AA0
140 160KW 6SL3000-0CE33-3AA0
141 200KW 6SL3000-0CE35-1AA0
142 250KW 6SL3000-0CE35-1AA0
143 輸出電抗器
144 0.37KW 6SE6400-3TC00-4AD2
145 0.55KW 6SE6400-3TC00-4AD2
146 0.75KW 6SE6400-3TC00-4AD2
147 1.1KW 6SE6400-3TC00-4AD2
148 1.5KW 6SE6400-3TC00-4AD2
149 2.2KW 6SL3202-0AE21-0CA0
150 3KW 6SL3202-0AE21-0CA0
151 4KW 6SL3202-0AE21-0CA0
152 7.5KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
153 11KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
154 15KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
155 18.5KW 6SE6400-3TC05-4DD0
156 22KW 6SE6400-3TC03-8DD0
157 30KW 6SE6400-3TC05-4DD0
158 37KW 6SE6400-3TC08-0ED0
159 45KW 6SE6400-3TC07-5ED0
160 55KW 6SE6400-3TC14-5FD0
161 75KW 6SE6400-3TC15-4FD0
162 90KW 6SE6400-3TC14-5FD0
163 110KW 6SL3000-2BE32-1AA0
164 132KW 6SL3000-2BE32-6AA0
165 160KW 6SL3000-2BE33-2AA0
166 200KW 6SL3000-2BE33-8AA0
167 250KW 6SL3000-2BE35-0AA0
168 制動電阻
169 0.37KW 6SE6400-4BD11-0AA0
170 0.55KW 6SE6400-4BD11-0AA0
171 0.75KW 6SE6400-4BD11-0AA0
172 1.1KW 6SE6400-4BD11-0AA0
173 1.5KW 6SE6400-4BD11-0AA0
174 2.2KW 6SL3201-0BE12-0AA0
175 3KW 6SL3201-0BE12-0AA0
176 4KW 6SL3201-0BE12-0AA0
177 7.5KW 6SE6400-4BD16-5CA0
178 11KW 6SE6400-4BD16-5CA0
179 15KW 6SE6400-4BD16-5CA0
180 18.5KW 6SE6400-4BD21-2DA0
181 22KW 6SE6400-4BD21-2DA0
182 30KW 6SE6400-4BD21-2DA0
183 55KW 6SE6400-4BD24-0FA0
184 75KW 6SE6400-4BD24-0FA0
185 90KW 6SE6400-4BD24-0FA0
186 110KW 6SE6400-4BD26-0FA0
187 132KW 6SE6400-4BD26-0FA0
188 160KW 6SL3000-1BE31-3AA0
189 200KW 6SL3000-1BE32-5AA0
190 250KW 6SL3000-1BE32-5AA0
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