西门子6ES7322-5HF00-0AB0

S7-300与G120 PN通讯

1 系统要求

? PC机：安装STEP7和Starter软件

? G120装置：选择支持PROFINET的控制单元，CU240S PN 或CU240S PN F

? S7-300机架：需要选择支持PROFINET的CPU，本实验使用CPU317-2DP/PN

? PROFINET 连接电缆

网络连接如下图所示：

2 G120和S7-300之间的PN连接和设置

2.1 设置通讯接口

? 选择TCP/IP接口

? 分配IP地址

2.2设置PG/PC

2.3分别对CPU和驱动装置G120分配相应的网络地址

? 点击 Edit Ethernet Node编辑站点信息

? G120 的IP地址须由控制器来分配，在变频器内部可以通过参数r61001来读取

? 确保硬件组态中的Device name与设备已分配的Device name一致，否则CPU会报通讯故障

2.4 对变频器进行组态并把它连接到PROFINET网络中

? 在硬件组态时需要GSDML文件，G120 GSDML下载地址：

26641490

2.5 选择报文结构

? 根据实际需要，选择相应的报文结构。此处选择的报文结构应与变频器参数P0922中设定的一致。如果不一致，会出现F00401故障。

2.6 G120(CU240S PN F)相应的参数设置

参数    G120

P700    6

P1000    6

P0922    353

P2051 In000    52

P2051.In001     21

P8840    20ms

3 周期性通讯数据结构

周期性通讯的报文可以分为两个部分：

? 过程数据PZD：

过程数据包括控制字 (状态信息) 和设定值 (实际值)。必须要将控制字的*十位置“1”选择由PLC来控制变频器，这些过程数据才能在变频器和PLC之间传递。

? 参数通道Parameter Channel：

这一数据区用来对参数的值进行读/写操作，可以用来监控或者更改变频器的参数。

? 数据结构如下表所示：

? 参数标示符PKE：

√ PNU：bit0~bit10，表示参数号 ，有效范围 0 到 1999。如果参数号≥ 2000 ，则必须在参数通道的*二个字IND（参数变址）的高字节位 (非周期通讯) 或低字节位 (周期通讯) 添加页号；

√ SPM：bit10，保留位，总设为0；

√ AK：bit12~15，表示请求或应答的标识符。

AK响应标示符：

响应标识符    描述

0    无应答

1    传送参数数值 (word)

2    传送参数数值 (double word)

3    传送描述信息

4    传送参数数值 (array, word)

5    传送参数数值 (array, double word)

6    传送数组元素的数目

7    任务不能执行 (有错误的数值)

8    没有主站控制权或对参数借口没有修改权

AK请求标示符

任务标识符    

描述    

响应标识符

正    负

0    无请求    0    7/8

1    读取参数值    1/2    1

2    修改参数值 (word)    1     1

3    修改参数值 (double word)    2    1

4    读取描述信息    3    1

6    读取参数值 (array)    4/5    1

7    修改参数值 (array, word)    4    1

8    修改参数值 (array, double word)    5    1

9    读取数组元素的序号，即下标的序号    6    1

11    修改参数值 (array, double word) 并保存在EEPROM    5    1

12    修改参数值 (array, word) 并保存在EEPROM    4    1

13    修改参数值 (double word) 并保存在EEPROM    2    1

14    修改参数值 (word) 并保存在EEPROM    1    7/8

? 参数索引号IND

√ 高字节（bit15~bit8），用来表示参数的下标号；

√ 低字节（bit7~bit0），表示参数的页号。其中有效位是bit7~bit4。与PKE中的PNU共同确定参数号。例如P2240.1，需要将IND写成0180。

√ 参数索引号IND，在非周期数据传输模式下，高字节和低字节表示的意义对换，例如P2240.1需要写成8001。

? 参数值PWE

√ 当使用PROFIBUS进行数据通讯时，参数值(PWE)是双字形式 (32位)。并且在一个通讯报文中只能传输一个参数的数值;

√ 如果该参数为32位的数据类型，则会包括PWE1(高字位,PKW的*三个字)和PWE2(低字位,PKW的*四个字);

√ 如果操作的参数是16位的数据类型，则只会由PWE2 (低字位, PKW的*四个字)来表示，此时需要在PROFIBUS DP Master 中将PWE1(高字位, PKW的*三个字) 置为0。

? G120周期通讯报文结构：PROFIdrive规范规定了不同的报文类型。进行循环通讯的报文包含具有特定意义和顺序的数据包。SINAMICS G120变频器具有下表中所列的报文类型：

对于报文353和354，软件版本在V3.0及以上的G120/G120D控制单元CU240S/DP/DP-F 才有。 也就是说只有V3.0及以上的控制单元才有PKW结构。

过程数据：

STW1/2    控制字 1/2

ZSW1/2    状态字 1/2

NSOLL_A    速度设定值

NIST_A_GLATT    速度实际值

IA_IST    输出电流

MIST    转矩实际值

PIST    实际功率

M_LIM    转矩限幅

FAULT_CODE    故障代码

WARN_CODE    报警代码

当选定某种报文结构（报文999除外）时，相应的BICO连接将被确定，并且不能修改。如果P0922 = 999，将保持当前的BICO联接，但是可以对其进行更改。

? 控制字1西门子CPU卡代理商

常用控制字：

047E 运行准备

047F 正转启动

注意：如果只发主给定频率，则控制字1的*10位也必须置为1。

? 状态字1

4 程序举例

4.1 过程数据PZD-MOVE指令

如果只需要简单地控制变频器的启停和速度，就可以使用MOVE指令。本例中控制字1给047F，变频器运行；速度给定是12.5Hz。

? 程序

? 变量表

4.2 SFC14/15

如果需要通过参数通道读取或修改变频器的参数，可以使用SFC14/15。本例中通过SFC14/15来读取和修改变频器的参数。

? 程序

? 修改参数P2240.0，变量给定如下：

? 读取参数P2240.1，变量给定如下：

? 从Starter软件中读取P2240参数：

关键词

G120，PN通讯

说明

S7-300 以太网模块在 Profinet 网络中既可以作为控制器也可以作为设备，当 Profinet 连接中断时，可以使用下面的方法来判断。本文以 CP343-1 作为控制器为例，如图1，两个设备分别为ET200SP和ET200M。

( 37 KB ) 1

图01

Profinet 通讯中现场设备作为数据的提供者，会向控制器发送数据到 I 区。在发送的 PN 的报文中，按照槽位的顺序添加内容，输入模块槽位：输入数据+IOPS；输出模块槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 数据的提供状态（数据是好的还是坏的）；IOCS表示IO 数据的消费状态（Q 数据使用状况）。如图2，CP 的PN 通讯程序块 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的输出管脚，可以用于通讯状态的评估。

5

图02

IOCS/IOPS 的有效长度和通讯的数据长度有关，每个字节的输入/输出，对应一位IOCS/IOPS 输出。如图3，ET200SP 站点，输入地址0-7 8个字节，对应 IOPS 8位，即MB202；输出地址0，一个字节，对应IOCS 一位，即M200.0。

3

图03

如图4，ET200M 站点，输入地址8 ，1个字节，对应 IOPS 1位，顺序后延即M203.0；输出地址1，一个字节，对应IOCS 一位，顺序后延即M200.1。

4

图04

如图5-6，如果现场设备只是发生故障，通讯没有中断，例如 ET200SP  AI模块被拔出，只有相应的 IOPS 位置位，即MB202。

6

图05

4

图06

如果此时现场设备和控制器的连接中断，则现场设备相应的所有 IOPS/IOCS 都会置位，如图7。此时，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此时可能掉站。

7

图07

注意！某些较端情况，例如 ET200SP 所有的IO 模块都被拔出，IOPS/IOCS 也会全部置位，但是此时通讯连接并没有中断。因此要根据现场实际情况来判断。

电源模板    

6ES7307-1BA00-0AA0    电源模块(2A)

6ES7307-1EA00-0AA0    电源模块(5A)

6ES7307-1KA01-0AA0    电源模块(10A)

CPU    

6ES7312-1AE13-0AB0    CPU312，32K内存  MPI协议

6ES7312-5BE03-0AB0    CPU312C，32K内存 10DI/6DO

6ES7313-5BF03-0AB0    CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7313-6BF03-0AB0    CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO

6ES7313-6CF03-0AB0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO

6ES7314-1AG13-0AB0    CPU314,96K内存

6ES7314-6BG03-0AB0    CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7314-6CG03-0AB0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7315-2AG10-0AB0    CPU315-2DP, 128K内存

6ES7315-2EH13-0AB0    CPU315-2 PN/DP, 256K内存

6ES7317-2AJ10-0AB0    CPU317-2DP,512K内存

6ES7317-2EK13-0AB0    CPU317-2 PN/DP,1MB内存

6ES7318-3EL00-0AB0    CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

内存卡    

6ES7 953-8LF20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)

6ES7 953-8LG11-0AA0    SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)

6ES7 953-8LJ20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)

6ES7 953-8LL20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)

6ES7 953-8LM20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)

6ES7 953-8LP20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

开关量模板    

6ES7 321-1BH02-0AA0    开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH10-0AA0    开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH50-0AA0    开入模块（16点，24VDC，源输入）

6ES7 321-1BL00-0AA0    开入模块（32点，24VDC）

6ES7 321-7BH01-0AB0    开入模块（16点，24VDC，诊断能力）

6ES7 321-1EL00-0AA0    开入模块（32点，120VAC）

6ES7 321-1FF01-0AA0    开入模块（8点，120/230VAC）

6ES7 321-1FF10-0AA0    开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接

6ES7 321-1FH00-0AA0    开入模块（16点，120/230VAC）

6ES7 321-1CH00-0AA0    开入模块（16点，24/48VDC）

6ES7 321-1CH20-0AA0    开入模块（16点，48/125VDC）

6ES7 322-1BH01-0AA0    开出模块（16点，24VDC）

6ES7 322-1BH10-0AA0    开出模块（16点，24VDC）高速

6ES7 322-1CF00-0AA0    开出模块（8点，48-125VDC）

6ES7 322-8BF00-0AB0    开出模块（8点，24VDC）诊断能力

6ES7 322-5GH00-0AB0    开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）

6ES7 322-1BL00-0AA0    开出模块（32点，24VDC）

6ES7 322-1FL00-0AA0    开出模块（32点，120VAC/230VAC）

6ES7 322-1BF01-0AA0    开出模块（8点，24VDC，2A）

6ES7 322-1FF01-0AA0    开出模块（8点，120V/230VAC）

6ES7 322-5FF00-0AB0    开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）

6ES7 322-1HF01-0AA0    开出模块（8点,继电器,2A）

6ES7 322-1HF10-0AA0    开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）

6ES7 322-1HH01-0AA0    开出模块(16点,继电器)

6ES7 322-5HF00-0AB0    开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）

6ES7 322-1FH00-0AA0    开出模块（16点，120V/230VAC）

6ES7 323-1BH01-0AA0    8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块

6ES7 323-1BL00-0AA0    16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块

模拟量模板    

6ES7 331-7KF02-0AB0    模拟量输入模块(8路，多种信号)

6ES7 331-7KB02-0AB0    模拟量输入模块(2路，多种信号)

6ES7 331-7NF00-0AB0    模拟量输入模块(8路，15位精度)

6ES7 331-7NF10-0AB0    模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式

6ES7 331-7HF01-0AB0    模拟量输入模块(8路，14位精度，快速)

6ES7 331-1KF01-0AB0    模拟量输入模块(8路, 13位精度)

6ES7 331-7PF01-0AB0    8路模拟量输入,16位,热电阻

6ES7 331-7PF11-0AB0    8路模拟量输入,16位,热电偶

6ES7 332-5HD01-0AB0    模拟量输出模块(4路) 

6ES7 332-5HB01-0AB0    模拟输出模块(2路) 

6ES7 332-5HF00-0AB0    模拟输出模块(8路) 

6ES7 332-7ND02-0AB0    模拟量输出模块(4路，15位精度)

6ES7 334-0KE00-0AB0    模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路）

6ES7 334-0CE01-0AA0    模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路）

附件    

6ES7 365-0BA01-0AA0    IM365接口模块

6ES7 360-3AA01-0AA0    IM360接口模块

6ES7 361-3CA01-0AA0    IM361接口模块

6ES7 368-3BB01-0AA0    连接电缆 (1米)

6ES7 368-3BC51-0AA0    连接电缆 (2.5米)

6ES7 368-3BF01-0AA0    连接电缆 (5米)

6ES7 368-3CB01-0AA0    连接电缆 (10米)

6ES7 390-1AE80-0AA0    导轨(480mm)    

6ES7 390-1AF30-0AA0    导轨(530mm)

6ES7 390-1AJ30-0AA0    导轨(830mm)

6ES7 390-1BC00-0AA0    导轨(2000mm)

6ES7 392-1AJ00-0AA0    20针前连接器

6ES7 392-1AM00-0AA0    40针前连接器

6ES7 392-1BM01-0AA0    弹簧行连接器

功能模板    

6ES7 350-1AH03-0AE0    FM350-1 计数器功能模块

6ES7 350-2AH00-0AE0    FM350-2 计数器功能模块

6ES7 351-1AH01-0AE0    FM351 定位功能模块

6ES7 352-1AH02-0AE0    FM352 电子凸轮控制器+组态包光盘

6ES7 355-0VH10-0AE0    FM355C 闭环控制模块

6ES7 355-1VH10-0AE0    FM355S 闭环控制系统

6ES7 355-2CH00-0AE0    FM355-2C 闭环控制模块

6ES7 355-2SH00-0AE0    FM355-2S 闭环控制模块

6ES7 338-4BC01-0AB0    SM338**位置输入模块

6ES7 352-5AH00-0AE0    FM352-5高速布尔处理器

6ES7 352-5AH00-7XG0    FM352-5功能软件包

通讯模板    

6ES7 340-1AH02-0AE0    CP340 通讯处理器（RS232）

6ES7 340-1BH02-0AE0    CP340 通讯处理器（20mA/TTY）

6ES7 340-1CH02-0AE0    CP340 通讯处理器（RS485/RS422）

6ES7 341-1AH01-0AE0    CP341 通讯处理器（RS232）

6ES7 341-1BH01-0AE0    CP341 通讯处理器（20mA/TTY）

6ES7 341-1CH01-0AE0    CP341 通讯处理器（RS485/RS422）

6ES7 870-1AA01-0YA0    可装载驱动 MODBUS RTU 主站

6ES7 870-1AB01-0YA0    可装载驱动 MODBUS RTU 从站

6ES7 902-1AB00-0AA0    RS232电缆  5m

6ES7 902-1AC00-0AA0    RS232电缆  10m

6ES7 902-1AD00-0AA0    RS232电缆  15m

6ES7 902-2AB00-0AA0    20mA/TTY电缆  5m

6ES7 902-2AC00-0AA0    20mA/TTY电缆  10m

6ES7 902-2AG00-0AA0    20mA/TTY电缆  50m

6ES7 902-3AB00-0AA0    RS485/RS422电缆  5m

6ES7 902-3AC00-0AA0    RS485/RS422电缆  10m

6ES7 902-3AG00-0AA0    RS485/RS422电缆  50m

6GK7 342-5DA02-0XE0    CP342-5通讯模块

6GK7 342-5DF00-0XE0    CP342-5  光纤通讯模块

6GK7 343-5FA01-0XE0    CP343-5通讯模块

6GK7 343-1EX30-0XE0    CP343-1 以太网通讯模块

6GK7 343-1EX21-0XE0    CP343-1 以太网通讯模块

6GK7 343-1CX00-0XE0    CP343-1 以太网通讯模块

6GK7 343-1CX10-0XE0    CP343-1 以太网通讯模块

6GK7 343-1GX20-0XE0    CP343-1 IT  以太网通讯模块

6GK7 343-1GX21-0XE0    CP343-1 IT  以太网通讯模块(支持PROFINET)

6GK7 343-1HX00-0XE0    CP343-1PN PROFINET以太网通讯模块

6GK7 343-2AH00-0XA0    CP343-2 AS-Interface

6ES7971-1AA00-0AA0         S7-300系列电池

6ES7971-5BB00-0AA0    可充电电池

6ES7314-6EH04-0AB0