6ES7331-7NF10-0AB0現貨西門子代理

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西門子G120變頻器與S7-1500 PLC的PROFIdrive通信配置實例

實時以太網PROFINET有三種通信協議（也稱為行規）：

①PROFIdrive（控制器與驅動器之間的通信協議）；

②PROFIsafe（安全控制器與安全模塊/從機之間的通信協議）；

③PROFIenergy（控制器與I/O設備之間的能源管理通信協議）；

關于這三大行規的詳細介紹請看我之前的文章——《PROFINET工業以太網教程(5)——三大行規》，本文主要討論PROFIdrive通信協議。

PROFIdrive用于控制器與驅動器之間的通信，既支持速度控制，也支持位置控制，其報文分為標準報文和西門子專用報文兩類。比如：標準報文1用于簡單的速度控制（給定及反饋），而標準報文20不但能反饋速度，還能反饋電機電流、扭矩及其它報警信息。關于PROFIdrive報文更詳細的內容請看之前的文章：

深入學習PROFIdrive驅動控制協議(1)

深入學習PROFIdrive驅動控制協議(2)

這篇文章，我們來介紹一個CPU 1515-2PN與G120(CU240E-PN)之間通過PROFIdrive通信的配置實例。

在博途環境下新建項目，在左側項目樹中雙擊“添加新設備”，在彈出的對話框中單擊“控制器”→“SINAMICS S7-1500”→“CPU 1515-2 PN”，選擇新版本添加到項目中，如下圖所示：

將CPU的X1口IP地址修改為：192.168.0.2；

同樣在左側項目樹中雙擊“添加新設備”，在彈出的對話框中單擊“驅動”→“SINAMICS驅動”→“SINAMICSG120”→“控制單元”→“CU240E-2PN”，將設備名稱改為“driver1”，單擊【確定】添加到項目中，如下圖所示：

說明：要支持添加驅動，需要安裝Startdrive軟件

雙擊“driver1”的設備組態，在其右側硬件目錄“功率單元”中選擇實際的功率單元，比如我們選擇FSA的0.37KW型，如下圖所示：

修改CU240E-2PN的以太網地址為：192.168.0.12，并在網絡視圖中將兩者連網，如下圖所示：

在“Driver”的硬件組態中，單擊左側控制器-“PROFINET接口”→“報文配置”，在其報文一列中選擇“標準報文1”，如下圖所示：

接下來我們在調試向導中設置變頻器參數。

單擊“driver1”項目樹下的“調試”，在其右側有“調試向導”、“控制面板”、“電機優化”和“保存/復位”四個子菜單，如下圖所示：

單擊“調試向導”，會彈出向導對話框，包括如下內容：

1、應用等級：
有標準驅動控制和動態驅動控制兩種。

①標準驅動控制：用于異步電動機。該模式轉速變化后典型的調節時間為100~200ms；負載沖擊后典型的調節時間為500ms；對不jingque的電機數據設置不敏感。典型應用比如風機、水泵、起重機等具有簡單V/F控制的場合；

②動態驅動控制：可用于異步或同步電動機。推薦將其用于：電機額定功率 >11 kW、負載沖擊為電機額定轉矩的10%~ >的場合。典型應用比如：離心機、壓縮機等。

這里我們選擇標準驅動控制，如下圖所示：

2、設定值指定

用于設置PLC與驅動器的數據交換方式及斜坡功能由誰執行，這里選擇第二種（斜坡功能由驅動器執行），如下圖所示：

3、設定值/指令源的默認值

I/O的默認設置：即指令源。由于使用的PROFIdrive協議通信，屬于現場總線，因此選擇“【7】場總線：帶有數據組轉換”。這里中文翻譯的不好，應為：帶數據交換的現場總線（Fieldbus with data set changeover）。報文配置選擇：標準報文1（在硬件組態中配置過，這里會自動列出），如下圖所示：

4、驅動設置

設置變頻器的電源參數。我國交流電的頻率為50Hz，因此選擇【0 IEC (50 Hz電源，SI單位】；

由于本例程使用的功率單元的額定電壓范圍為200~240V，因此這里設置設備輸入電壓為230V，如下圖所示：

5、驅動選件

可以選擇是否帶制動電阻及輸出濾波，由于本例程沒有這些元件，因此都不選擇，如下圖所示：

6、電機

根據電機銘牌及接線方式輸入電機的實際參數，如下圖所示：

7、電機抱閘

本例程無電機抱閘。

8、重要參數

用來設置變頻器的參考速度、大速度、斜坡時間等參數。

①參考速度：變頻器在工頻頻率下的轉速（單位：rpm)。工頻頻率也稱為參考頻率，比如我國交流電的工頻頻率為50Hz，那么變頻器的參考頻率為50Hz。

參考轉速=參考頻率*60/極對數

比如極對數=2，則參考速度=50 * 60 /2 =1500 rpm

②大轉速：允許設置的大轉速，變頻器在任何情況下都不會超過該轉速；

③斜坡上升時間：變頻器從轉速0運行到大轉速的時間；

④OFF1斜坡下降時間：變頻器從大轉速下降到速度0的時間；

⑤OFF3（急停）斜坡下降時間：變頻器從大轉速下降到速度0的時間；

如下圖所示：

9、驅動功能

用來設置負載特性（根據實際負載選擇）及是否進行電機識別。

電機識別可以檢測電機數據，包括：禁用、數據檢測（靜止狀態）及數據檢測（精致狀態）-切換到運行。

如果選擇第二項，電機在次使能后處于靜態識別，完成后需要重新使能才會運行。

如下圖所示：

后點擊【完成】。然后將參數下載到變頻器中就可以通過控制面板手動測試電機運行了。