小学生数学深度学习研究开题报告

通过PROFINET实现S7-1200与CU310-2PN-S120-通讯通过PROFINET实现S7-1200与CU310-2PNS120通讯CommunicationbetweenS7-1200andCU310-2PNwithPROFINETGetting-startedEdition2012年12月ICSLSTSPagePAGE2-22摘要本文介绍了通过PROFINET实现S7-1200与CU310-2PN通讯的硬件组态、驱动器控制及驱动器参数读、写的编程方法。关键词PROFINET，S7-1200，CU310-2PN，通讯，硬件组态，编程。KeyWordsPROFINET,S7-1200,CU310-2PN,Communication,HardwareConfiguration,Program目录HYPERLINK\l"bookmark0"1PROFINETIOHYPERLINK\l"bookmark0"通讯功能概述4HYPERLINK\l"bookmark1"2S7-1200HYPERLINK\l"bookmark1"与HYPERLINK\l"bookmark1"CU310-2PNHYPERLINK\l"bookmark1"装置的连接4HYPERLINK\l"bookmark2"2.1硬件配置列表...............................................................................................................4HYPERLINK\l"bookmark3"2.2所使用的软件...............................................................................................................4HYPERLINK\l"bookmark4"2.3通讯参数设置...............................................................................................................4HYPERLINK\l"bookmark5"3HYPERLINK\l"bookmark5"项目配置HYPERLINK\l"bookmark5"..........................................................................................................5HYPERLINK\l"bookmark6"3.1S7-1200的配置5HYPERLINK\l"bookmark7"3.2SINAMICSCU310-2PN的配置10HYPERLINK\l"bookmark8"4HYPERLINK\l"bookmark8"通过HYPERLINK\l"bookmark8"PNHYPERLINK\l"bookmark8"总线对电机起、停及速度控制12HYPERLINK\l"bookmark9"5HYPERLINK\l"bookmark9"驱动器参数的读取及写入HYPERLINK\l"bookmark9"...............................................................................13HYPERLINK\l"bookmark10"5.1非周期性通讯方式简介..............................................................................................13HYPERLINK\l"bookmark11"5.2S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式读取驱动器参数16HYPERLINK\l"bookmark12"5.3S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数19HYPERLINK\l"bookmark13"6HYPERLINK\l"bookmark13"程序实例HYPERLINK\l"bookmark13"........................................................................................................211PROFINETIO通讯功能概述S7-1200与CU310-2PN之间通过PROFINETIO可进行周期性及非周期性数据通讯，使用S7功能块DPWR_DAT/DPRD_DAT，S7-300/400PLC通过PROFINET周期性通讯方式可将控制字1(STW1)和主设定值(NSOLL_A)发送至驱动器,并从驱动器读取状态字（ZSW1）和实际值（NIST_A）；使用S7功能块WRREC/RDREC，可以实现非周期性数据交换，读取或写入驱动器的参数。2S7-1200与CU310-2PN装置的连接2.1硬件配置列表设备订货号版本CPU1214DC/DC/DC6ES7214-1AE30-0XB0V2.2CU310-2PN6SL3040-1LA01-0AA0CF卡6SL3054-0EF00-1BA0Fw4.5电机模块6SL3120-1SB14-0AA0伺服电机1FK7022-5AK71-1LA3表1测试所采用的硬件列表2.2所使用的软件TIAPortalV11SP2HF4STARTERV4.3SP1(SCOUTV4.3SP1)2.3通讯参数设置网络连接配置IP地址及通讯名称图1网络连接视图IPaddress169.254.11.2169.254.11.3169.254.11.4DeviceDevicenameCPU1214plc1200CU310-2PNS120pnPG表2设备IP地址及DeviceName的设置注意：所有节点的子网掩码：255.255.0.0。3项目配置3.1S7-1200的配置(1)安装GSD文件CU310-2PN的GSD文件PNGSD.ZIP在CF卡中的存贮路径为...\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG。如果在TIAPortal的硬件组态目录树中有此相关的GSD文件，可不安装。（HYPERLINK"https://support.automation.siemens.com/CN/llisapi.dll/csfetch/49217480/GSDML-V225-Siemens-Sinamics_S_CU3x0-20111221.zip"GSD文件下载链接：https://support.automation.siemens.com/CN/llisapi.dll/csfetch/49217480/GSDML-V225-Siemens-Sinamics_S_CU3x0-20111221.zip）图2安装GSD文件(2)在网络视图中为CPU1214建立PROFINET网络从右侧的目录中将“SINAMICSS120CU310-2PNV4.5”拖到该网络中，并分配给“PLC_1”，如图3所示。图3网络组态(3)为设备分配设备名称及IP地址进入网络视图，设置S7-1200的设备名称及IP地址，如图4，5所示。图4设置S7-1200的设备名称图5设置S7-1200的IP地址设备名称进入网络视图，设置CU310-2PN的设备名称及IP地址，如图6，7所示。图6设置CU310-2PN的设备名称图7设置CU310-2PN的IP地址(4)为CU310-2PN组态报文点击“设备视图”，选择CU310-2PN设备，为其配置驱动对象及报文。配置驱动对象：将图8右侧产品目录中的DOServo插入到下侧子槽中。图8为驱动装置组态驱动对象为驱动对象配置报文：将所需报文拖入到驱动对象的子槽中图9为驱动装置组态报文配置CU对象：将图10右侧产品目录中的DOControlUnit插入到下侧子槽中。图10配置CU对象为CU对象配置报文：将所需报文拖入到CU对象的子槽中ICSLSTSPage10-22图11为CU组态报文SINAMICSCU310-2PN的配置打开STARTER软件，新建一个项目，在“Project”菜单中选择“AccessibleNodes”选项，搜索在线的节点，如图12所示。图12搜索在线的节点在搜索到的CU310-2PN站点上点击右键，选择“EditEthernetNode”，在弹出的对话框中设置IP地址和子网掩码以及DeviceName，并点击按钮完成设置，如图13所示。ICSLSTSPagePAGE14-22图13编辑CU310-2PN的IP地址和DeviceName完成上述设置之后，可以重新在“Project”菜单中选择“AccessibleNodes”选项，将在线的S120上载到PG/PC中，可使用“Automaticconfiguration”对驱动装置在线进行自动配置，并完成静态识别和控制器优化，具体过程可以参考西门子下载中心网站上的S120调试手册（文档编号为5053）。然后为驱动器配置报文，配置结束后执行"CopyRAMtoROM"将参数存贮至CF卡中。本例中：驱动SERVO_02选择报文“Standardtelegram1”。CU选择报文“SIEMENStelegram390”。后面的非周期通讯要用到此数值图14CU310-2PN报文配置4通过PN总线对电机起、停及速度控制S7-1200通过PROFINET周期性通讯方式将控制字1(STW1)和主设定值(NSOLL_A)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化，使得4000H(十六进制)对应于100%，发送的最高频率(最大值)为7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)。(3)在S7-1200中需调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块，如图8所示。“DPRD_DAT”用于读驱动装置的过程数据。“DPWR_DAT”用于将过程数据写入驱动装置。图15S7-1200编程在调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块的时候需要注意：“LADDR”应该采用“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”，如图15所示。图16默认变量表例子：“Drive_1”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MW20中指定，主设定值在MW22中设定。（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MW10中；接收驱动器传来的频率实际值，存放在MW12中。5驱动器参数的读取及写入5.1非周期性通讯方式简介非周期性数据传送模式允许：•交换大量的用户数据•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）。S7-1200与S120的非周期通讯需要采用系统功能块“WRREC”和“RDREC”，其中“WRREC”将“请求”发送给S120，功能块参数Record的格式如表3所示；“RDREC”将S120的“应答”返回给PLC，功能块参数Record参数的格式如表4所示，表5和表6则列出了“请求”和“应答”中各个参数和错误的详细解释。表3参数请求格式表4参数应答格式表5参数请求及应答的详细描述表6参数应答中的错误值描述5.2S7-1200PLC通过PROFINET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“WRREC/RDREC”，“INDEX”参数为通道号47，“ID”参数为通讯地址，与周期性通讯的地址一致，应采用“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”。另外，在为发送和接收缓冲区定义数据块的时候，注意选择“Blockaccess”方式为“Standard-compatiblewithS7-300/400”，如图18所示，否则发送和接收数据时会报故障。图17创建全局数据块下面举例说明S7-1200通过PROFINET非周期性通讯方式读取驱动器参数P1121：(1)使用标志位M50.0及功能块“WRREC”将读请求(数据集为DB3开始的10个字节)发送至驱动器，见图18。将M50.0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。ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。图18发送“读参数”请求(2)使用标志位M50.1及功能块“RDREC”读取参数的请求响应(数据集为DB4开始的10个字节)，见图19。将M50.1设定为数值1读取参数请求响应，完成后必须将该位置0，结束该请求。ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。图19接收“读参数”请求的响应通过变量表读取轴号为2的驱动对象（即SERVO_02）的P1121（16#0461）参数：返回的参数值为浮点数10.0：图20“读参数”请求数据集参看图15中的轴号图21驱动器返回参数值数据集5.3S7-1200PLC通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数PLC写参数时可以只使用“WRREC”，将写请求发送到驱动器，INDEX参数为通道号47，ID参数为通讯地址，与周期性通讯的地址一致，应采用“默认变量表”中的系统变量“Standard_telegram_1_PZD-2_2[AI/AO]”。当需要从PLC读取“写参数”响应时，需使用RDREC。下面举例说明S7-1200通过PROFINET非周期性通讯方式修改驱动器参数P1217：在本项目的Network7中发送写请求DB5(参见图22)到驱动器，读取驱动器返回的参数值数据块为DB6(参见图23)。ICSLSTSPage20-22(1)将M150.0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。ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。图22发送“写参数”请求(2)将M150.1设定为数值1读请求，完成后必须将该请求置0，结束该请求。ERROR=1表示执行此功能块时有错误产生，而STATUS指示功能块执行状态或错误信息。图23接收“写参数”请求的响应ICSLSTSPagePAGE21-22修改轴号为2的驱动对象（即SERVO_02）的P1217（16#04C1）参数。图24“写参数”请求数据集驱动器将修改后的状态返回给PLC。图25驱动器返回状态数据集6程序实例驱动器控制及读、写参数示例程序请参考附带文件：(1)S7-1200项目文件：S71200CU310-2PN.rar(2)CU310项目文件：Cu3102pn.rar