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实验指导书实验指导书 S7-300通过Profinet控制G120变频器 编制：______________ 审核：______________ 批准：______________ S7300S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 INDEX1 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 目 录 1 实验课题实验课题.1 1.1 S7-300通过Profinet控制G120变频器1 2 实验目的实验目的1 2.1 熟悉STEP7 软件的使用；1 2.2 学习掌握S7-300的硬件组态、下载和故障诊断；1 2.3 熟悉profinet通讯协议1 2.4 熟悉G120变频器及就地参数设置.1 3 实验内容实验内容1 3.1 使用STEP7 进行S7-300系统的硬件组态；1 3.2 下载S7-300系统的组态程序；1 3.3 使用Starter，对G120进行参数设置1 4 实验准备实验准备1 4.1 硬件准备.1 4.2 软件准备.2 5 实验步骤实验步骤2 5.1 步骤一：使用STEP7 进行组态.2 5.2 步骤二：硬件组态下载6 5.3 步骤三：使用以太网卡通过STARTER软件修改G120变频器参数配置.7 5.4 步骤四：编辑PLC与变频器通讯程序.10 5.5 步骤五：写FC10程序 11 5.6 步骤六：写FC11程序12 5.7 步骤七：下载程序.13 6 实验总结实验总结13 S7300S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 INDEX2 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 1 实验课题实验课题 1.1 S7-300通过Profinet控制G120变频器 2 实验目的实验目的 2.1 熟悉STEP7 软件的使用； 2.2 学习掌握S7-300的硬件组态、下载和故障诊断； 2.3 熟悉profinet通讯协议 2.4 熟悉G120变频器及就地参数设置 3 实验内容实验内容 3.1 使用STEP7 进行S7-300系统的硬件组态； 3.2 下载S7-300系统的组态程序； 3.3 使用Starter，对G120进行参数设置。

4 实验准备实验准备 4.1 硬件准备 4.1.1 一套 S7-315F PLC 教育包，包括： - 1 个安装机架 480mm 导轨 - 1 个电源模块 PS307 5A - 1 个 CPU315F-2PN/DP - 1 个 Memory Card 512KByte - 1 个 SM323 数字量输入输出模块 - 1 个 40 针螺紧型前连接器 S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 1 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 1 个 SM334 模拟量输入输出模块 - 1 个 20 针螺紧型前连接器 4.1.2 一套 G120 变频器套件： - 一个 G120 电抗器模块 - 一个 G120 电源滤波器 - 一个 PM240 功率模块 - IOP 操作面板 4.1.3 必要的附件，包括： - 1 个交换机 X005 - 以太网连接器 - 以太网电缆 4.2 软件准备 4.2.1 STEP7 V5.5sp2 标准版及 StarterV4.3 5 实验步骤实验步骤 5.1 步骤一：使用STEP7 进行组态 5.1.1 创建项目并组态 S7-315F，G120： - 在 STEP7 中新建一个项目，在 Insert 菜单下的 Station 选项中选择 Simatic 300 Station，添加一个新的 S7-300 的站，如下图所示： - - - - - - S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 2 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 5.1.2 配置硬件 - 在 STEP7 管理器中双击 Hardware 打开硬件配置； - 添加一个 300 的 机架，如下图； - - 添加电源和 CPU 模块，并设定 CPU 的 IP 地址和 PROFIBUS-DP 地址，本例为 将 CPU 的 IP 地址设为 192.168.0.1，DP 地址设为 2，点击“OK”后在 PLC 机架 旁会生成 profinet 网络。

如下图； S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 3 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 5.1.3 配置 G120 - 点击 Profinet 总线 “PROFINET-IO-System” ， 在硬件目录下单击 “PROFINET IO” “Drives”“GSD”“SINAMICS G120-CU240E-2PN(F) V4.5”，双击添加至 Profinet 总线； - 设置其设备 IP 地址及设备名称，本例中双击上步添加的变频器图标， 在”general””Device name”中设置设备名称，本例中设为 SINAMICS-G120-CU240E-V4.X，并设置以太网地址为“192.168.0.2”，如下图： （1） （2） S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 4 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 点开之前添加的 GSD 文件” SINAMICS G120-CU240E-2PN(F) V4.5”，为变频器 添加与 PLC 通讯的报文结构，这里我们选”Drive””SIEMENS telegram 352,PZD6/6”将其拖至变频器下方 1.3 槽位，并将其与 PLC 交互的输入输出地址 设为 256-267，其结构为对于 PLC 周期性发送 6 个字节及周期性接受 6 个字节。

如下图： (1) (2) - 根据实际订货号在 PLC 后添加数字量模拟量输入输出模块，如下图 S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 5 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 5.1.4 保存并编译硬件组态 - 完成硬件组态 5.1.5 修改 G120-CU240E 通讯模块的 profinet 地址和 Device name - 在 SIMATIC Manager 的 Option 菜单下的 Set PG/PC，选择相应的通讯接口，本 例中使用实验 PC 的本机网卡进行以太网连接； - 在”SIMATIC Manager”主界面中单击”PLC””Edit Ethernet Node”单击”Browse”按 钮搜索的以太网节点，选择变频器以太网节点，修改其以太网地址，之后修 改”Device name” 5.2 步骤二：硬件组态下载 S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 6 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 将 300 CPU 运行模式设置成“STOP”状态； - 在 HW Config 中点击“DOWNLOAD”按钮下载硬件组态之 CPU 中。

5.3 步骤三：使用以太网卡通过STARTER软件修改G120变频器参数配置 - 打开“STARTER”调试软件，选择 Option 菜单下的 Set PG/PC interface，将通 讯方式选择为本机网卡 - 新建项目并点击按钮搜索网络中的 profinet 设备 - 在搜索到的结果中勾选 STARTER 软件已经识别的 profinet 的 IP 地址为 192.168.0.2 的设备“SINAMICS G120-CU240E V4.5”，如下图（1），并点击 下方的“Accept”按钮，系统则开始配置该设备，之后软件左侧出现已配置完成 的项目树如下图（2） (1) (2) S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 7 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 在“STARTER”主界面中点击“Target system”“Select target system”，在 对话框中勾选驱动名称“Drive_unit_1” - 点击按钮，使“STARTER”软件处于状态，在随后弹出的对话框 中点击 “Load HW configuation to PG” 将 G120 硬件读到 STARTER 软件中； 如下图： S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 8 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 双击 “Vector_02” “Expert list” 修改 G120 变频器控制的电机参数， 将 P10 参数改为“1”即“Quick commissioning”，如下图（1），然后设置电机相关参 数例如电机额定电流、功率、转速，参数号为 从 P300 至 P311 如下图（2）。

(1) (2) - 修改变频器 PLC 通讯报文格式，在“Expert list”中找到 P922，,在其中选中 352 格式的西门子标准报文“SIEMENS Telegram 352,PZD-6/6”注：该报文格式 必须与 STEP7 硬件组态中的报文格式一致如下图（1）；其报文中每个字的具 S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 9 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM 体含义可以双击“Vector_02”“Communication”“PROFINET”在弹出的对 话框中“Receive direction”和“Transmit direction”下显示具体字节对应的参数， 在“transmit direction”即状态字设置报文结构，其内容如下： r2089 为变频器 16 位的状态字 r63 为变频器频率反馈 r68 为变频器实际电流反馈 r80 为实际转矩反馈 r2132 为报警状态值反馈 r2131 为故障状态值反馈 5.4 步骤四：编辑PLC与变频器通讯程序 - 首先在主程序 OB1 中调用 SFC14 及 SFC15， SFC14 为从变频器侧周期性读取其 状态字，SFC15 为 PLC 周期性的发出报文控制变频器，目的是建立 PLC 与变频 器的通讯。

如下图，LADDR 设置 PLC 输入输出地址的首地址，由于之前硬件组 态中设置的起始地址为 256， 这里设为 W#16#100 （256 的 16 进制数） ； RECORD 定义为PLC与变频器交换数据的空间， 这里SFC14设为P#DB4.DBX0.0 BYTE 12 和 P#DB3.DBX0.0 BYTE 12，意为 6 个字的发送与接收；在此之前必须先新建 DB3 和 DB4 两个数据块，并至少分别分配 12 个字节个数据块RET_VEL 存放 通讯状态信息，这里需要用 Word 的格式，本例设为 MW4 和 MW6如下图： - 在“SIMATIC Manager”主界面中新建 OB100，在 OB100 中定义变频器初始化 语句，本例中需要把 W#047E 赋值给控制字即 DB3.DBW0如下图： S7300F通过通过profinet控制控制G120变频器变频器 Page 10 of 10 Last printed 1/20/2013 9:11:00 AM - 在程序中定义变频器基本控制字， 变频器的常用控制字一共有 16 位第一、 第八和 第十一位分别代表启停、复位和反转功能，本例的程序中用中间变量 M30.0、 M30.1 和 M30.2 来控制。