西门子CU250S-2

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一、DP总线通讯功能概述 S7-300/400与SINAMICS S120 之间通 ......

一、DP总线通讯功能概述

S7-300/400与SINAMICS S120 之间通过DP总线可进行周期性及非周期性数据通讯。使用标准S7功能块SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式可将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器；使用标准S7功能块SFC58 / SFC59，可以实现非周期性数据交换，读取或写入驱动器的参数。

二、S7-300/400与S120装置的连接
 

三、驱动器站地址设置

1.  驱动装置的PROFIBUS通讯地址设置有两种方法：

(1) 通过CU控制单元上的拨码开关实现地址设置，有效地址值为：1…126,本例中地址设置见下图。

注意：通过拨码开关改变地址时应断掉变频器电源

(2) 在拨码开关全部拨到OFF或ON状态时可以利用参数P918设置地址,否则

P918参数中设置的地址是无效的。

驱动装置的PROFIBUS 通讯波特率默认为：1.5Mbps

2.   在S7-300/400的硬件组态中设定的驱动装置站地址应与驱动装置的站地址一致。

图.1

四、通讯报文设置

对于不同的驱动装置只有特定的报文结构能被选用，详细描述请参考：SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1为常用报文。

表1. 

报文格式999为用户自定义报文，当用户选择此报文格式时，电机的起、停控制位等需自己做关联。此时必须将PLC控制请求置1（P854=1）。

注意：用户可在S7-300/400硬件配置时根据需要配置报文结构，配置结束后进行
    编译保存；之后打开Starter，核对报文结构是否一致，若不一致需在Starter
       中打开“configuration”做调整后点击“Transfer to HW config”按钮。

图.2

DC/AC 驱动装置报文设定

图.3

五、用DP总线对电机起、停及速度控制

        S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。

        (1) 控制字中Bit0做电机的起、停控制。

        (2) 主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化，使得4000H(十六进制)对应于100%，发送的频率(值)为7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)。

        (3) 组态的报文结构 PZD=2或自由报文999时，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令进行数据传送；当组态的报文结构  PZD〉2，在S7-300/400 中需调用SFC14和SFC15系统功能块。

        ?   SFC14(“DPRD_DAT”)用于读Profibus 从站的过程数据

        ?   SFC15(“DPWR_DAT”)用于将过程数据写入Profibus 从站

例子：SERVO_02 ”控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序

       (1) 控制驱动器运行：

       通过先发送控制字(STW1)047E然后发送047F来启动驱动器，该数据控制字在DB10.DBW8(见图4)中指定，主设定值在DB10.DBD10中设定，运行信号为M1.0。这些值均通过变量表VAT_2设定及监控。控制程序见图3。

   （2）停止驱动器：

       应发送控制字047E至驱动器。

   （3）读取驱动器状态字及频率实际值：

       PLC接收状态字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驱动器传来的频率实际值，存放在DB10.DBD2中。

图3.  控制程序

图4. DB10

六、驱动器参数的读取及写入

1.扩展PROFIBUS DP功能(DPV1)

非周期性数据传送模式允许：

    ?     交换大量的用户数据（多240 bytes)

    ?     用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以实现非周期性数据交换。传输数
        据块的内容应遵照 PROFIdrive参数通道(DPV1)数据集DS47（非周期参
        数通道结构）。

2. 参数请求及参数应答的结构

    参数请求包括三部分：请求标题、参数地址及参数值。

表2.参数请求格式西门子CU250S-2

表3.参数应答格式

表4.参数请求及应答描述

表5.在DPV1参数应答中的错误值描述

3. S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式读取驱动器参数。

请注意：PLC读取驱动器参数时必须使用两个功能块SFC58 / SFC59 (程序参见图5)

举例如下：

       (1) 使用标志位M10.0及功能SFC58块将写请求(数据集RECORD DB1) (图6)发送至驱动器。  

       将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

       (2) 之后，使用标志位M10.1及功能SFC59块将读请求发送至驱动器，驱动器返回参数值响应(响应块DB2)  (参见图7) 。

    将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

    用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

图5.  读取驱动器参数程序

图6.  “写”请求数据块DB1

图7.  驱动器返回参数值数据块DB2

4. S7-300/400PLC通过PROFIBUS非周期性通讯方式写入驱动器参数P1217。

举例如下：

       PLC写参数时只需使用SFC58，在本项目的Network 3中发送写请求DB1 (参见图9) 到驱动器； PLC读“写参数”响应时需使用SFC59，在本项目中读取驱动器返回的参数值数据块为DB2 (参见图10) 。程序参见图8。

       (1) 将M10.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108 (RET_VAL)显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

       (2)  将M10.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110 (RET_VAL) 显示包括错误代码。

       用于表示功能处理时发生的错误。有关错误的描述参见“系统功能/功能块帮助”。

图8.  写入驱动器参数程序

图9.  写请求DB1

图10.  驱动器返回的数据块DB2

1 概述

S120作为一款高性能伺服驱动器，其强大的功能和优越的控制性能得到了广大用户的一致好评和青睐。借助强大的调试软件可以方便完成S120的调试，但对于初步接触和使用该产品的工程师来说，调试过程中往往会遇到一些简单的故障由于缺乏经验而导致排查过程中走了弯路，本次我们来介绍一下S120常见故障F7900及其排查方法。

2 F07900故障排查

首先来看一下什么是F07900故障？产生此故障的判断依据是什么？

电机长时间以转矩极限值工作，超出了 p2177 中设置的时间，且转速低于 p2175 中设置的转速阈值，S120 驱动就会发出F07900电机堵转报警。

可以按照以下流程进行故障排查：

几点说明：

(1)   实际生效的转矩限幅为电流限幅、转矩限幅、功率限幅换算为转矩的小值，逻辑图如下，所以在观察到R1538，R1539为0或很小的时候应该判断哪个限幅生效并修改。

(2)   如果空电机不带负载运行正常，带载运行报故障F7900，此时应该核算驱动器和电机是否过载，如过载，需要更换大的电机及驱动器或减小负载；如未过载，可以通过减小P2175或增大P2177解决。

(3)   对S120驱动第三方伺服电机的情况，有可能出现P1300=20能正常运行，且此时R60与R61大小相同符号一致，但P1300=21运行报故障F7900的情况，此时应该进行值编码器调校P1990=1（对值编码器和带有C/D信号的增量编码器）或磁极位置识别P1982=1（对增量编码器）。

西门子CU250S-2