西门子PLC通讯控制S120变频器,PLC程序加变频参数，你也可以学会！

今天我们来讲解一下西门子PLC使用通讯控制S120变频器

通过DP总线实现S7-300与SINAMICS S120通讯

1.1 DP总线通讯功能

S7-300与SINAMICS S120之间DP通讯借助于系统功能块SFC14/SFC15进行周期性数据通讯。周期性数据交换指的是数据的实时交换，如控制字和设定值。

1.2 DP地址设定

驱动侧,S120上通过拨码开关来设置DP地址,设定范围为1-126.

当所有拨码拨至ON或者OFF状态时，通过P918参数设置DP地址。

1.3 STEP7硬件配置

在STEP7中新建项目，点击Insert-Station-2. Simatic 300 Station

打开硬件组态，新建DP NETWORK，在CATALOG中选择相应S120产品,如SINAMICS S120 CU320,将其加入DP总线，DP地址设置应与驱动侧设置地址一致。

选择相应的S120Firmware版本，如V2.5

此时会要求选择Message frame，点击选中Object1，然后点击Delete slot,

这时Message frame selection为None。点击OK。

保存编译硬件组态，将其下载至PLC中。

注：此时仅将PLC硬件配置完成，S7-300与S120之间通讯尚未建立，CPU会BF灯亮，SF等闪烁，S120侧LED DP灯不亮。

1.4 S120配置

打开STEP7，此时会出现SINAMICS S120 CU320,点击Open Object打开S120项目。

打开S120项目后，选择在线Connect to target system

若是新的CF卡可选择自动配置Automatic Configuration，通过DRIVE-CLIQ口将S120硬件配置装载至PG电脑。

若是旧CF已有配置，可选择工厂复位，将参数复位到出厂状态。

点击Start automatic configuration按钮，开始自动配置

提示选择S120驱动类型，选择SERVO伺服方式。

配置完毕出现下图画面，点击close

此时需要离线配置，点击Disconnect from target system

配置驱动SERVO_02，点击Confiure DDS

出现S120驱动配置画面，将前三项都打勾，激活基本定位功能。

配置MotorModule，由于之前已有Drive-CLIQ将配置读上来，直接Continue

出现提示，将P0864 Infeed in operation设为1

配置电机，直接由Connection X1通过DriveCLIQ读出电机信息

选择电机是否有抱闸刹车

选择编码器类型

已有DriveCLIQ读出

在Mechanics画面中

设置传动比，Load revolutions 和Motor revolutions

设置S120电机一圈所对应的长度单位LU。

LU per load revolutions（position setpoint/actual）画面中将值设为了10000，即电机一圈代表走了10000个LU

注：LU per load revolutions（position setpoint/actual）设置的值与编码器精度有关，不能大于LU per load revolutions(Encoder revolutions)的值

Active modulo correction

激活模态，对于电机设定的长度和实际长度从360000LU开始回到0，循环执行。即0-360000再回到0.

选择通讯报文，对于基本定位的报文选择SIEMENS telegram110，PZD-12/7

完成配置。

点击SINAMICS_S120_CU320下Configuration

可以看到会有红色惊叹号，且地址为问号，点击Transfer to HW Config

将配置传送到硬件组态中。点击ACTIVE按钮并将其激活。保存编译。

再返回到SINAMICS_S120_CU320下Configuration画面，可以看到

红色惊叹号变为蓝色的勾，地址也已经分配为256开始的地址。

保存编译整个项目。连线。下载整个项目。

1.5 S7-300中通讯编程

利用SFC14和SFC15读写S120，达到通讯控制S120的目的。

SFC14读，占用7个PZD

在LADDR填写S120硬件地址，256对应16进制即W#16#100

RECORD中填写设定DB地址 P#DB2.DBX0.0 BYTE 14，即从DB2.DBX0.0开始的14个BYTE的地址分配为从S120里读出的PZD值

RET_VAL 返回值 显示故障信息

SFC15写，占用12个PZD

在LADDR填写S120硬件地址，256对应16进制即W#16#100

RECORD中填写设定DB地址 P#DB1.DBX0.0 BYTE 20，即从DB1.DBX0.0开始的20个BYTE的地址分配为向S120里写的PZD值

RET_VAL 返回值 显示故障信息

定义相对应的DB块 DB1 DB2

1.6 基本定位

1.6.1 JOG点动

S120中基本定位功能的点动有两种方式

速度方式：点动按钮按下，轴以设定的速度运行直至按钮释放

位置方式：点动按钮按下并保持，轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止

在通过通讯控制S120之前需注意，需将PLC与S120的通讯控制位置1

即将P854 Master ctrl by PLC 参数对应r2090 bit 10,即DB1.DBX0.2

执行点动功能，需先使能S120 ON/OFF1（P840）

打开Drives下Servo_02下Control logic可以看到相关控制字及状态字

可以看到，由于之前选择了报文结构110，已经自动将控制字配置好。

P840 ON/OFF1相对应的是r2090 bit0，即PZD1的bit0

我们已经定义好通过通讯写S120PZD的地址，PZD1 Bit0对应的DB地址即DB1.DBX1.0。

还有P844 bit1 OFF2信号 即r2090 bit1 对应DB1.DBX1.1

P845 bit1 OFF3信号 即r2090 bit2 对应DB1.DBX1.2

P852 Enable operation 即r2090 bit3 对应DB1.DBX1.3

将这些信号都置1.S120使能。

点击Servo_02-Technology-Basic Psitioner-JOG，进入JOG画面

设置点动命令源

Jog1 signals source 即r2090 bit 8 DB1.DBX0.0

Jog2 signals source 即r2090 bit 9 DB1.DBX0.1

点动方式选择 0速度 1位置

Jogging incremental 即r2092 bit5 DB1.DBX5.4

在Analog Signal画面中

Velocity override 即r2050[4] PZD5 DB1.DBW8

此为点动速度的倍率，通过修改其值来改变点动的速度，16进制4000H，10进制16384对应100%

在Configure jog setpoints画面中设置JOG1和JOG2的速度和位置

1.6.2 回零/寻参

点击Servo_02-Technology-Basic Psitioner-Homing，进入Homing画面

Homing又分active homing主动回零和passive homing（on the fly）被动回零.

Active homing

如下图可以看到,主动回零分为三种形式

Homing output cam and encoder zero mark使用接近开关加编码器零位

Encoder zero mark 仅编码器零位

External zero mark 仅外部零标志

最常用的就是接近开关加编码器零位的方式

在homing/configuration

Referencing start r2090 bit11即DB1.DBX0.3 为寻零开始信号

Search for reference,reference cam r2092 bit2 即DB1.DBX5.2即外部接近开关

动作过程

1， 将S120使能，P840 DB1.DBX1.0置1

2， 寻零开始信号置reference startDB1.DBX0.3置1 ，电机开始运行

3， 将外部接近开关信号对应reference cam ,当DB1.DBX5.2为1时,电机减速，搜寻编码器零脉冲，遇到后停止。

寻零结束

当编码器为绝对值编码器时，会看到以下画面

在Home position coordinate中设置坐标值，点击Perform absolute value calibration做编码器校准即可

1.7 基本定位_程序步(Traversing Blocks)

通过使用Traversing Blocks"程序步"模式可自动执行一个完整的定位程序，也可实现单步控制；但只有当前程序步执行完后下一个程序步才有效。

在S120中提供了最多64个程序步供使用。

1.7.1 程序步设置

点击Servo_02-Technology-Basic Positioner-Traversing Blocks，进入画面

进入程序块设置画面，对于程序步有特定的数据结构，如下图

P2616 (No.) 每个程序步都要有一个任务号，运行时依此任务号顺序执行(-1表示无效的任务)

P2621 (Job) 表示该程序步的任务。可选择:Positioning（位置方式）、Endless_Pos/Endless_Neg(正、反向速度方式)、Waiting（等待指定的时间）Goto（跳转到指定的程序步）Set_0/Reset_0（置位/复位指定的开关量输出点）

P2622(Parameter)依赖于不同的Job，对应不同的Job有不同的意思

P2023.8/9(Mode)定义定位方式，仅当任务(Job)为位置方式(Position)时有效

P2617/P2618/P2619/P2620(Position,Velocity,Acceleration,Deceleration)指定运动的位置,速度,加减速

P2623.4/5/6 (Advance)制定本任务结束方式。

END：本任务结束不连续执行下一任务，Continue_With_Stop：本任务结束准确定位,电机停止后重新启动开始下一任务。Continue_Flying：本任务结束连续执行下一任务。

1.7.2 程序步示例 如上图

第1步,以速度600，加减速100%，走绝对定位位置1000，本任务结束连续执行下一任务

第2步，以速度600，加减速100%，走相对定位-500，本任务结束准确定位后开始下一任务

第3步，Goto 1，回到第1步，循环执行。

1.7.3 程序步执行

1.选择不拒绝任务reject traversing task和没有停止命令

P2641=r2090 bit4 即DB1.DBX1.4

P2640=r2090 bit5 即DB1.DBX1.5 都置1

2.选择 程序步选择位Traversing block selection bit

P2625=r2091 bit0 即DB1.DBX3.0 置1

3.使能S120

P840=r2090 bit0 即DB1.DBX1.0 置1

4.激活程序步Active traversing task(上升沿信号)

P2631=r2090 bit6 即DB1.DBX1.6 置1

之后即按照之前程序步中设置的运行。

1.8 Direct setponit specification/MDI（直接设定点输入方式/手动数据设定方式）

1.8.1 MDI有两种不同模式

位置(position)模式P2653=0

手动定位或称速度模式(setting up)P2653=1这两种模式可在线切换

速度模式是指轴按照设定的速度及加减速运行，不考虑轴的实际位置。

位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加减速运行；

位置模式又可分为绝对位置(P2648=1)和相对位置（P2648=0）两种方式

1.8.2 MDI 执行步骤

1.使能S120

P840=r2090 bit0 即DB1.DBX1.0 置1

2. direct setpoint input/MDI selection 选择MDI模式

P2647=r2091 bit 15 即DB1.DBX2.7 置1

3.选择不拒绝任务reject traversing task和没有停止命令

P2641=r2090 bit4 即DB1.DBX1.4

P2640=r2090 bit5 即DB1.DBX1.5 都置1

4.设置MDI位置速度加减速参数

4.1 Velocity override 速度倍率

P2646=r2050[4],即DB1.DBW8 W#16#4000对应100%

4.2 Direct setpoint input/MDI position MDI位置

P2642=r2060[5],即DB1.DBD10

4.3 Direct setpoint input/MDI velocity MDI速度

P2643=r2060[7],即DB1.DBD14

4.4 Direct setpoint input/MDI acceleration MDI加速度

P2644=r2050[9],即DB1.DBW18 W#16#4000对应100%

4.5 Direct setpoint input/MDI acceleration MDI加速度

P2644=r2050[9],即DB1.DBW18 W#16#4000对应100%

4.6 Direct setpoint input/MDI deceleration MDI减速度

P2645=r2050[10],即DB1.DBW20 W#16#4000对应100%

4.7 Direct setpoint input/MDI mode MDI位置模式(相对/绝对)

P2654=r2050[11],即DB1.DBW22

Signal via CI: p2654 = xx0x hex -> absolute 绝对位置 Signal via CI: p2654 = xx1x hex -> relative 相对位置 Signal via CI: p2654 = xx2x hex -> abs_pos (only for modulo correction)

绝对位置，正向（仅对模态） Signal via CI: p2654 = xx3x hex -> abs_neg (only for modulo correction)

绝对位置，反向（仅对模态）

5. Setpoint acceptance edge MDI设置接收上升沿信号

P2650=r2090 bit6,即DB1.DBX1.6

置1后即按照之前设定的速度位置开始MDI运行。

PLC的传送指令最全解析

在上个世纪 60 年代末，诞生了一种新型的控制设备——可编程序控制器（英文名称Programmable Logic Controller 简称 PLC）。PLC 的出现，在设备控制领域掀起一场革命，世界上许多知名的公司纷纷推出 PLC 产品，如三菱、欧姆龙、西门子、施耐德等，其性能不断提高、功能也不断完善和强大、价格不断下降，应用领域不断扩大，如自动化生产线、数控机床、电梯等。现在 PLC 已与CAD/CAM、机器人技术并成为现代制造业三大支柱。

PLC具有很强的适应性，是专为工业现场应用而设计的控制器，它采用了典型的计算机结构，由硬件和软件两大系统组成。

虽然目前市场上 PLC 种类繁多，但其结构和工作原理基本相同。

PLC 硬件系统主要由 CPU、输入/输出接口电路、存储器、电源等组成 。

下面我们以西门子S7-200PLC介绍一下PLC的传送

在了解传送指令之前先要理解西门子PLC的寻址方式，

1. S7-200 PLC的数据存储器

1) 8个二进制位（bit）成为一个字节（Byte）

2) 一个字节表示一个存储单位

3) 存储器容量是以字节为基本单位的

4) 两个字节为一个字（Word）

5) 两个字为一个双字（Doble Word）。

2.CPU存储器的寻址方式有直接寻址和间接寻址两种形式。在此仅简单介绍一下直接寻址方式。

直接指出元件名称的寻址方式称作直接寻址。直接寻址又有位寻址、特殊器件寻址和字节寻址。

（1）位寻址格式

位寻址格式为：Ax.y，使用时必须指定元件名称、字节地址和位号。

进行这种位寻址的编程元件有：输入映像寄存器（I）、输出映像寄存器（Q）、位存储器（M）、特殊存储器（SM）、局部变量存储器（L）、变量存储器（V）和顺序控制继电器(S)。

（2）特殊器件的寻址格式

存储区内有些元件是具有一定功能的器件，编程时不用指出它们的字节地址，而是直接写出其编号。如定时器（T）、计数器（C）、高速计数器（HC）和累加器（AC）。

（3）字节、字、双字的寻址格式

对字节、字和双字数据，直接寻址时需指明元件名称、数据类型和存储区域内的首字节地址。

可以进行这种方式寻址的编程元件有：输入映像寄存器（I）、输出映像寄存器（Q）、位存储器（M）、特殊存储器（SM）、局部变量存储器（L）、变量存储器（V）、顺序控制继电器(S)、模拟量输入映象寄存器(AQ)和模拟量输出映象寄存器(AQ)。

了解了寄存器的寻址方式之后会方便对传送指令的理解，先大体概括一下所有的传送指令，在这里主要分为两类，一类是单一传送，另一类是块传送

1. 单一传送

（1）MOVB，字节传送指令

（2）BIR，传送字节立即读指令

（3）BIW，传送字节立即写指令

（4）MOVW，字传送指令

（5）MOVD，双字传送指令

（6）MOVR，实数传送指令

2. 块传送

（1）BMB，字节块传送指令

（2）BMW，字块传送指令

（3）BMD，双字块传送指令

单一传送指令，字节传送(MOVB)、字传送(MOVW)、双字传送(MOVD)和实数

传送指令在不改变原值的情况下将IN中的值传送到OUT。使用双字传送指令可以创建一个指针。

要注意的是输入和输出的数据类型可以不同，但数据长度必须相同。

使ENO=0的错误条件：

0006 (间接寻址)

间接寻址是指用指针来访问存储区数据，在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的，这种指令的寻址方式就叫间接寻址。

0006间接寻址错误：就是这个指令的操作数不能是指针类型。也就是说，当传输出错时，出错码为0006.

0006 (间接寻址) 整数转为字节指令的操作 整数转字节指令(ITB)将一个字的值IN转换成一个字节值，并且 存入OUT指定的变量中。只有0到255中的值被转换。所有其他 值会产生溢出并且输出不会改变。

使ENO=0的错误条件： SM1.1 (溢出)

0006 (间接寻址) 受影响的SM标志位： SM1.1 (溢出) 提示

如果想将一个整数转换成实数，先用整数转双整数指令，再用双整数转实数指令。

传送指令的有效操作数：

字节立即传送(读和写)：

字节立即传送指令允许您在物理I/O和存储器之间立即传送一个字节数据。

字节立即读(BIR)

指令读物理输入(IN)，并将结果存入内存地址(OUT)，但过程映像寄存器并不刷新。

字节立即写指令(BIW)

从内存地址(IN)中读取数据，写入物理输出(OUT)，同时刷新相应的过程映像区。

使ENO=0的错误条件

0006 (间接寻址)

不能访问扩展模块

字节立即读指令的有效操作数：

字节立即写指令的有效操作数：

块传送指令

字节、字、双字的块传送字节块传送(BMB)、字块传送(BMW)和双字块传送(BMD)指令传送指定数量的数据到一个新的存储区，数据的起始地址IN，数据长度为N个字节、字或者双字，新块的起始地址为OUT。N的范围从1到255。

使ENO=0的错误条件：

0006 (间接寻址)

0091 (操作数超出范围)

可能理解起来不是很明白，那么看下面这个例子

//将数组1(VB20到VB23)传送至数组2(VB100到VB103)

这些就是对传送指令的整理与汇总，有不足的地方欢迎评论指出，也欢迎大家点赞关注。​

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