項(xiàng)目六PLC控制G120變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制任務(wù)一Profinet通信控制G120的調(diào)速知識(shí)點(diǎn)一

G120變頻器認(rèn)知SINAMICSG120變頻器簡稱G120變頻器，是通用型變頻器，用于三相交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。控制單元可以控制和監(jiān)測(cè)功率模塊和電機(jī)?？刂茊卧泻芏囝愋停梢酝ㄟ^不同的現(xiàn)場(chǎng)總線（比如：Modubus-RTU，Profibus-DP，ProfiNet，DeviceNet等等）與上層控制器（PLC）進(jìn)行通信。功率模塊適用于功率范圍在0.37kW和250kW之間的電機(jī)。功率模塊PM用來為電機(jī)和控制模塊提供電能，實(shí)現(xiàn)電能的整流與逆變功能。知識(shí)點(diǎn)一

G120變頻器認(rèn)知知識(shí)點(diǎn)一

G120變頻器認(rèn)知BOP-2面板G120變頻器可以使用操作面板對(duì)G120變頻器完成基本調(diào)試功能。（1）基本操作面板BOP-2（2）智能操作面板IOP。知識(shí)點(diǎn)一

G120變頻器認(rèn)知基本操作面板BOP-2的按鍵功能知識(shí)點(diǎn)一

G120變頻器認(rèn)知

BOP-2是一個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)設(shè)備，有六個(gè)功能菜單，并具有以下菜單結(jié)構(gòu)。各菜單的功能見表。

修改參數(shù)值時(shí)，可以在菜單“PARAMS”和“SETUP”中進(jìn)行。通過“PARAMS”可以自由選擇參數(shù)號(hào)，通過“SETUP”進(jìn)行參數(shù)基本調(diào)試。知識(shí)點(diǎn)二

PROFINET通信簡介PROFINET是由PROFIBUS&PROFINETInternational（PI）推出的開放式工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)，其功能主要包括過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)安全等。根據(jù)響應(yīng)時(shí)間不同PROFINET有三種通信方式，分別是：（1）TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通訊（2）實(shí)時(shí)（RT）通訊（3）同步實(shí)時(shí)（IRT）通訊PROFINETIO控制器對(duì)變頻器參數(shù)訪問的兩種方式：一周期性通訊的PKW通道（參數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)）：通過PKW通道PROFINETIO控制器可以讀寫變頻器參數(shù)，每次只能讀或?qū)懸粋€(gè)參數(shù)，PKW通道的長度固定為4個(gè)字。二非周期通訊：PROFINETIO控制器通過非周期通訊訪問變頻器數(shù)據(jù)記錄區(qū)，每次可以讀或?qū)懚鄠€(gè)參數(shù)知識(shí)點(diǎn)三

PROFINETIO控制器對(duì)變頻器參數(shù)訪問知識(shí)點(diǎn)三

PROFINETIO控制器對(duì)變頻器參數(shù)訪問周期過程數(shù)據(jù)交換:

PROFINETIO控制器可以將控制字和給定值等過程數(shù)據(jù)周期性的發(fā)送至變頻器，并從變頻器周期性的讀取狀態(tài)字和實(shí)際轉(zhuǎn)速等過程數(shù)據(jù)。下面以組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1為例介紹通過S7-1200如何控制變頻器的起停、調(diào)速以及讀取變頻器狀態(tài)字和電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。報(bào)文（message）是網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，即站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。圖中STW1代表控制字1，NSOLL代表速度設(shè)定值，ZSW1代表狀態(tài)字1，NIST代表速度反饋值。知識(shí)點(diǎn)三

PROFINETIO控制器對(duì)變頻器參數(shù)訪問報(bào)文中PZD1是一個(gè)16位的控制字，每一位的定義如表所示，最低位即bit0是ON/OFF1命令位，1有效，因此變頻器運(yùn)行時(shí)該位必須設(shè)置為1，停止時(shí)為0。Bit1位為OFF2慣性自由停車，該位是0有效，所以正常運(yùn)行時(shí)，該位必須設(shè)置為1。根據(jù)每一位的定義，當(dāng)PLC控制變頻器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)，該控制字應(yīng)為16#047F，停止時(shí)為16#047E，反轉(zhuǎn)時(shí)為16#0C7F。知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速在TIAPortal硬件組態(tài)窗口中，組態(tài)CPU1214C后，打開以太網(wǎng)地址設(shè)置，在3位置單擊“添加新的子網(wǎng)”，使用默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)名稱PN/IE_1,在4位置設(shè)置IP地址192.168.0.1。去掉“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名”的勾選，輸入PROFINET設(shè)備名，如“S1200”。完成后，單擊工具條中的編譯按鈕進(jìn)行編譯并保存。1、在TIA中組態(tài)PLC硬件知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速單擊“網(wǎng)絡(luò)視圖”進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視圖頁面，展開設(shè)備列表，依次單擊“PROFINETIO->驅(qū)動(dòng)器->SiemensAG->SINAMICS”。選擇G120CPNV4.7設(shè)備（注意：此設(shè)備需同真實(shí)設(shè)備一致）。鼠標(biāo)單擊PLC設(shè)備接口名稱，即可出現(xiàn)的變頻器與控制器的網(wǎng)絡(luò)連接軌道指示圖標(biāo)。2、添加G120并組態(tài)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速雙擊網(wǎng)絡(luò)視圖窗口中的G120設(shè)備圖標(biāo)，打開G120變頻器的設(shè)備視圖。單擊G120設(shè)備以太網(wǎng)口，打開屬性設(shè)置窗口。修改IP地址，將其修改為與控制器PLC同網(wǎng)段，但I(xiàn)P地址不同。打開設(shè)備名稱修改窗口，將“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名稱”的勾選√去掉，修改PROFINET設(shè)備名稱為g120C。3、組態(tài)G120的IP地址和設(shè)備名稱知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速打開設(shè)備概覽視圖，單擊硬件目錄打開硬件列表。選中標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1,將PZD2/2拖動(dòng)到圖中4位置的插槽。修改通信的起始地址為70，此地址在后續(xù)PLC寫程序時(shí)會(huì)用到。組態(tài)QW70發(fā)送控制字，QW72發(fā)送主設(shè)定值。組態(tài)IW70接受變頻器反饋的狀態(tài)字，IW72接受實(shí)際運(yùn)行速度。硬件組態(tài)編譯無誤后即可將硬件組態(tài)下載。4、組態(tài)G120的通信報(bào)文知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速在完成S7-1200和G120的硬件配置下載后，必須在線為S7-1200G120分配DeviceName，保證為所有設(shè)備實(shí)際分配的DeviceName與硬件組態(tài)中為其分配的DeviceName一致。5、在線修改設(shè)備名為S7-1200PLC分配設(shè)備名為G120分配設(shè)備名知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速6、利用調(diào)試向?qū)нM(jìn)行快速調(diào)試知識(shí)點(diǎn)四

PLCProfinet通信控制G120調(diào)速設(shè)置P15=7，選擇“現(xiàn)場(chǎng)總線控制”；設(shè)置P922=1，選擇“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD2/2”。此參數(shù)設(shè)置可以通過在線訪問變頻器，選擇“參數(shù)→調(diào)試”，將P15設(shè)置為7，P922設(shè)置為1。7、程序設(shè)計(jì)任務(wù)二G120多段速控制知識(shí)點(diǎn)一

變頻器多段速功能結(jié)構(gòu)

多段速功能，也稱為固定轉(zhuǎn)速，是用數(shù)字量輸入端子選擇固定設(shè)定值的組合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)多段速運(yùn)行調(diào)速。G120變頻器的宏2和宏3都可以實(shí)現(xiàn)變頻器的多段速功能。宏2帶安全功能，最多實(shí)現(xiàn)3段速的調(diào)速。宏3可以最多實(shí)現(xiàn)15段速的調(diào)速。利用宏3實(shí)現(xiàn)固定設(shè)定值模式有兩種，一種是直接選擇固定設(shè)定值模式，一種是二進(jìn)制編碼選擇。

1、宏3直接選擇模式

當(dāng)P0015設(shè)置為3后，其端子功能定義如圖6-23所示。采用直接選擇模式需要設(shè)置P1016=1，此時(shí)一個(gè)數(shù)字量輸入選擇一個(gè)固定設(shè)定值。多個(gè)數(shù)字輸入量同時(shí)激活時(shí)，選定的設(shè)定值為對(duì)應(yīng)固定設(shè)定值的疊加。最多可以設(shè)置4個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)。參數(shù)號(hào)及說明見表4-1-4所示。

2、宏3二進(jìn)制編碼選擇

4個(gè)數(shù)字量輸入通過二進(jìn)制編碼方式選擇固定設(shè)定值，使用這種方法最多可以選擇15個(gè)固定頻率。采用二進(jìn)制選擇模式需要設(shè)置P1016=2。數(shù)字輸入不同的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的固定設(shè)定值見表6-6。功能參數(shù)調(diào)試

1、直接選擇方式知識(shí)點(diǎn)二

功能參數(shù)調(diào)試2、進(jìn)制編碼方式可以用兩種方式進(jìn)行選擇知識(shí)點(diǎn)三

PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)七段速運(yùn)行1、任務(wù)分析本任務(wù)要實(shí)現(xiàn)7段固定頻率控制，需要4個(gè)數(shù)字輸入端口，采用二進(jìn)制編碼選擇方式。此時(shí)P15=3、P1016=2。其中，G120變頻器的數(shù)字輸入DI0(端口5)設(shè)為電動(dòng)機(jī)啟?？刂贫耍瑪?shù)字輸入端DI1、DI4、DI5（端口6、16、17）為二進(jìn)制編碼選擇信號(hào)，G120數(shù)字輸入端連接PLC的輸出信號(hào)。2、編輯變量表知識(shí)點(diǎn)三

PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)七段速運(yùn)行3、PLC與G120硬件接線按任務(wù)要求及PLCIO分配完成硬件接線。說明：本任務(wù)采用信號(hào)直連的方式，即PLC的輸