PROFIBUS DP 实现 S7-1200与6RA80通讯设置
PROFIBUS DP 实现 S7-1200与6RA80通讯设置
1 概括S7-1200 通过增加 CM 1243-5 DP 主站模块可以与 SINAMICS DCM 6RA80之间通过PROFIBUS DP 进行周期通讯，通过调用功能块“DPWR_DAT/DPRD_DAT”可实现 S7-1200 对 SINAMICS DCM 6RA80数据的周期性写入和读取。
4Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved2 S7-1200 与DCM装置的连接2.1 硬件配置列表设备 订货号 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 实验所采用的硬件列表2.2 软件配置列表
1、TIA Portal V13 Update
22、SINAMICS Startdrive
V133、STARTER
V4.3.3.02.3 硬件连接示意图
图 2-1 硬件连接示意图CPU 1215C 本身不带有 PROFIBUS DP 接口，需要添加 CM 1243-5 DP 主站模块，该主站模块可以使 CPU 1215C 作为 DP 通讯的主站，同时支持 PC 通过PROFIBUS 下载组态。SINAMICS DCM 作为 DP 从站进行通讯。DP 地址设置如下表，通讯速率为 1.5Mbps：DEVICE DP AddressCM 1243-5 DP 2SINAMICS DCM 125PC 0表 2-2 DP 地址设置
2 S7-1200 与DCM装置的连接2.1 硬件配置列表设备 订货号 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 实验所采用的硬件列表2.2 软件配置列表1、TIA Portal V13 Update 22、SINAMICS Startdrive V133、STARTER V4.3.3.02.3 硬件连接示意图图 2-1 硬件连接示意图CPU 1215C 本身不带有 PROFIBUS DP 接口，需要添加 CM 1243-5 DP 主站模块，该主站模块可以使 CPU 1215C 作为 DP 通讯的主站，同时支持 PC 通过PROFIBUS 下载组态。SINAMICS DCM 作为 DP 从站进行通讯。DP 地址设置如下表，通讯速率为 1.5Mbps：DEVICE DP AddressCM 1243-5 DP 2SINAMICS DCM 125PC 0表 2-2 DP 地址设置5Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved3 项目配置3.1 安装SINAMICS DCM DP所需的GSD文件对于 PROFIBUS DP 所需的驱动器 GSD 文件存在 Firmware 中，将这些文件拷贝至本地硬盘，并安装至 TIA Portal 中，其在 Firmware 中的存贮路径及所需文件见图 3-1：….\SINAMICS_DCM_Firmware_V1_3_HF6\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG
图 3-1 GSD 文件在 TIA Portal 中选择“选项＝＞安装设备描述文件”，安装 GSD 文件，如下图所示。
3-2 安装 GSD在弹出的窗口中选择要安装的 GSD 文件，点击 Install 进行安装。
选择安装 GSD 文件的目录6Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved3.2 S7-1200 的配置打开 TIA Portal 软件，新建一个项目，在“添加新设备”中选择控制器，在控制器列表中选择所需的 CPU 及版本，如下图所示。
3-4 选择设备和版本打开 Device view 设备组态画面，选择 CM1243-5 DP 模块拖拽到相应槽位，如下图所示。 图
3-5 选择通讯模块打开网络视图建立 PROFIBUS DP 网络，在右侧目录的“Other field devices ->PROFIBUS DP->Drives->Siemens AG->SINAMICS->SINAMICS DC MASTER V1.3”中选择“6RA80xx-xxxxx-xxxx”，将其拖到左侧的网络视图中，如下图所示。7Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved图
3-6 硬件组态鼠标点击左键在 CM1243-5 的 DP 口与 DCM 的 DP 口之间拖拽建立 PLC 与DCM 的 DP 连接，如下图所示。
图 3-7 DP 网络组态在网络视图右面的网络概览中会显示新建的 PLC 站“SIMATIC 1200 station_1”和设备“GSD device_1”。在该窗口中双击对应设备的 DP 地址可修改两个站的DP 地址，在本实验中 plc1200 为 2，SINAMICS DCM 为 125，如下图所示。
图 3-8 DP 地址设定8Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved完成以上组态后，鼠标双击 DCM,进入其设备视图，在右边的目录中选择“Standard telegram 1,PZD-2/2”，将其拖入设备概览的插槽，如下图所示。
图 3-9 组态驱动装置报文在主函数中插入功能模块 DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”来进行周期通讯，这两个功能块可以在“扩展指令->分布式 I/O->其它 ”中找到，其中“DPRD_DAT”用于读取驱动装置的过程数据；“DPWR_DAT”用于给驱动装置写入过程数据。如下图所示。
图 3-10 插入通信模块插入通信模块后，在工具栏分别点击编译图标 和下载图标 对硬件组态及软件编译，并下载。如下图所示。
图 3-11 编译、下载图标界面点击下载图标 后会弹出下面的窗口，按下图选择接口类型后，点击“开始搜索”，之后在搜索的设备中选择要下载的设备，点击“load”完成下载。9Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved
图 3-12 下载配置界面3.3 SINAMICS DCM的配置打开 STARTER 软件，新建一个项目，设置 PG/PC 接口为“CP5711PROFIBUS”，点“Accessible Nodes”搜索节点，勾选搜索到的节点，点击“Accept”。在线并上载项目，然后离线为驱动配置报文，本实验中选择标准报文１，配置结束后，在线下载项目并执行“Copy RAM to ROM”,如下图所示。
图 3-13 组态 DCM 报文10Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved4 DP周期性通讯实验中 S7-1200 通过 PROFIBUS DP 周期通讯方式将控制字１（STW1）和主设定值（NSOLL_A）发送至驱动器，并将状态字 1（ZSW1）和速度实际值（NIST_A）返回至 PLC。
1) 向控制字１先写入“047E（hex）”，再写入“047F（hex）”，可以令驱动器启动。再写入“047E（hex）”，可以令驱动器停止，即控制字的 bit 0位控制驱动器的启动停止。
2) 主设定值为速度设定值，速度设定值和实际值均经过参考基准进行换算，即“4000H”对应于速度参考值(P2000 中设置，默认为 50Hz 或电机的额定转速)的 100%。
3) 在 S7-1200 中调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块，来进行周期通讯。调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”时需注意：“LADDR”应该采用系统变量“Standard_telegram_1,_PZD-2_2_2_1[AI/AO]”。块中“RECORD”用于存放要发送或接收的数据。示例中：PLC 对“DC_CTRL_02”控制字、主设定值的发送及状态字、实际速度的的读取，
图 4-1 PLC 中通信数据监控表其中，MW10，MW12 为驱动返回的状态字和实际速度，MW20，MW22 为向驱动写入的控制字和速度设定值，当 PLC 运行起来之后，只需在线向 MW20 和MW22 这两个地址写入数据就可以达到控制驱动器启动和速度的目的了。MW10和 MW12 会自动周期性的更新数据。
图 4-2 STARTER 中 DCM 接收到的 PLC 发送的数据11Copyright Siemens AG Copyright yearAll rights reserved
图 4-3 STARTER 中 PLC 读取到的 DCM 的数据从上面几个图中，可看出 PLC 中监控到的数据与 STARTER 中显示的数据一致，通过如上的配置已完成通过 PROFIBUs