西門子PLC與G120C-PN變頻器的PROFINET PZD通訊

臺州技師學院（籌） 談蘭蘭 黃 鵬

我院是以培養培訓高技能人才為主要任務的綜合性技師學院，2018年購買了以西門子PLC為核心的實訓裝備。本項目的核心控制元件是S7-1200系列的PLC，該實訓設備主要由S7-1200PLC、G120C-PN變頻器、V90PN伺服驅動器等部件組成，該設備的所有驅動對象都帶由以太網口。本文主要介紹西門子S7-1200PLC與西門子G120C-PN的PZD通信，實現對電動機的啟、停、轉速控制以及這些狀態的反饋。

1 主要設備清單

（1）CPU1215C DC/DC/DC ；訂貨號為6ES7 215-1AG40-0XB0；（2） SINAMICS G120C PN；訂貨號為6SL3 210-1KExx-xxFx，固件版本V4.7；（3）TIA編程軟件。

2 G120C-PN參數設置

本次使用的是G120C PN，可以采用面部的BOP面板修改參數也可以在TIA軟件中在線訪問設置需要用到的參數，本文主要介紹后者。首先，組態好整個案例項目，在博圖中點擊在線訪問設備，分配G120C設備的名稱和IP地址后，重啟G120C設備。再次點擊可訪問設備中的變頻器，選擇參數選擇通訊設置，將P15=7，選擇“現場總線控制”；P922=1，選擇“標準報文1PZD2/2”。

3 工程硬件組態與報文的選擇

3.1 硬件組態

在TIA軟件中將PLC和變頻器組在一個局域網中，其中CPU的IP為：192.168.0.10，變頻器的IP為：192.168.0.11。

3.2 報文的定義

PROFINET提供的報文種類分別是，報文：1轉速控制，報文2：轉速控制，報文3：轉速控制，1個位置編碼器，報文：4轉速控制，2個位置編碼器，報文20轉速控制 VIK/NAMUR，報文：350轉速控制，報文：352 PCS7的轉速控制，報文：353轉速控制，帶有用于讀寫參數的PKW范圍，報文354：PCS7的轉速控制，帶有用于讀寫參數的PKW范圍以及報文999：自由互聯。使用者可以根據實際需要選擇對應的報文類型。

3.3 報文選擇與說明

本案例選擇報文1做演示，在設備組態中選擇標準報文1，PZD-2/2。選取以后會自動分配輸入2個字，輸出2個字的地址如表1所示。

4 程序設計

S7-1200通過PROFINMET PZD通訊方式將控制字和主設定值周期性的發送與變頻器，變頻器將狀態字1和實際轉速發送給PLC。

4.1 控制字如圖1所示

4.2 狀態字如圖2所示

表1 報文選擇與說明

圖2 狀態字

4.3 速度的對應關系

速度設定值需要經過標準化處理，變頻器接收十進制有符號整數16384（4000H十六進制）對應于100%的速度就，接受的最大速度為32767（200%）。

程序段1：首次初始化、停止（見圖3）

程序段2：啟動（見圖4）

程序段3：設置轉速（見圖5）

程序段4：運行狀態（見圖6）

結束語：本案例主要驗證報文1的PZD通訊。實現對電機的啟、停、轉速的設定，基于西門子提供的通信工作性能穩定可靠、調試方便。滿足了低成本、高質量縮短項目周期的項目要求。

圖3 程序段1：首次初始化、停止

圖4 程序段2：啟動

圖5 程序段3：設置轉速

圖6 程序段4：運行狀態