西门子G120变频器
 | 6SL3210-1PE14-3UL1SINAMICS 功率模块 PM240-2 未过滤 带集成式制动斩波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 重过载功率：1.1kW 当 200% 3S，150% 57S， 100% 240S；环境温度 -10 至 +50°C，功率 轻过载：1.5kW 当 150% 3S，110% 57S， 100% 240S；环境温度 -10 至 +40°C 196x 73x 165（高x宽x深）,FSA 防护等级 IP20 不带控制单元和 操作单元 批准从 CU 固件版本 4.6版起已获得许可 |
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1 控制字
2 状态字
1 控制字
G120变频器通过通讯接收到的控制字中每一位都有其特定的功能，在参数手册的r0054中有对每一位含义的说明，也可参考下表：
控制字位 | 含义 | 参数设置 |
0 | ON/OFF1 | P840=r2090.0 |
1 | OFF2停车 | P844=r2090.1 |
2 | OFF3停车 | P848=r2090.2 |
3 | 脉冲使能 | P852=r2090.3 |
4 | 使能斜坡函数发生器 | P1140=r2090.4 |
5 | 继续斜坡函数发生器 | P1141=r2090.5 |
6 | 使能转速设定值 | P1142=r2090.6 |
7 | 故障应答 | P2103=r2090.7 |
8,9 | 预留 | |
10 | 通过PLC控制 | P854=r2090.10 |
11 | 反向 | P1113=r2090.11 |
12 | 未使用 | |
13 | 电动电位计升速 | P1035=r2090.13 |
14 | 电动电位计降速 | P1036=r2090.14 |
15 | CDS位0 | P0810=r2090.15 |
常用的控制字如下：
l 启 动：047F Hex
l 停 车
OFF1：047E Hex
OFF2：047C Hex
OFF3：047A Hex
l 反 转：0C7F Hex
l 故障复位： 04FE Hex
2 状态字
G120变频器通过通讯发送的状态字中每一位都代表了变频器不同的状态，在参数手册的r0052中有对每一位含义的说明，也可参考下表：
状态字位 | 含义 | 参数设置 |
0 | 接通就绪 | r899.0 |
1 | 运行就绪 | r899.1 |
2 | 运行使能 | r899.2 |
3 | 存在故障 | r2139.3 |
4 | OFF2激活 | r899.4 |
5 | OFF3激活 | r899.5 |
6 | 禁止合闸 | r899.6 |
7 | 存在报警 | r2139.7 |
8 | 转速差在公差范围内 | r2197.7 |
9 | 控制请求 | r899.9 |
10 | 达到或超出比较速度 | r2199.1 |
11 | 达到I、P、M的极限 | r1407.7 |
12 | 装置抱闸打开 | r899.12 |
13 | 电机超温报警 | r2135.14 |
14 | 电机正向旋转 | r2197.3 |
15 | 变频器过载报警 | r2135.15 |
常用的表示变频器故障位：状态字第3位，52.3
常用的表示变频器报警位：状态字第7位，52.7
常用的表示变频器运行位: 状态字第1位, 52.1
1 系统要求
? PC机：安装STEP7和Starter软件
? G120装置：选择支持PROFINET的控制单元，CU240S PN 或CU240S PN F
? S7-300机架：需要选择支持PROFINET的CPU，本实验使用CPU317-2DP/PN
? PROFINET 连接电缆
网络连接如下图所示：
2 G120和S7-300之间的PN连接和设置
2.1 设置通讯接口
? 选择TCP/IP接口
? 分配IP地址
2.2设置PG/PC
2.3分别对CPU和驱动装置G120分配相应的网络地址西门子G120变频器
? 点击 Edit Ethernet Node编辑站点信息
? G120 的IP地址须由控制器来分配，在变频器内部可以通过参数r61001来读取
? 确保硬件组态中的Device name与设备已分配的Device name一致，否则CPU会报通讯故障
2.4 对变频器进行组态并把它连接到PROFINET网络中
? 在硬件组态时需要GSDML文件，G120 GSDML地址：
26641490
2.5 选择报文结构
? 根据实际需要，选择相应的报文结构。此处选择的报文结构应与变频器参数P0922中设定的一致。如果不一致，会出现F00401故障。
2.6 G120(CU240S PN F)相应的参数设置
| 参数 | G120 |
| P700 | 6 |
| P1000 | 6 |
| P0922 | 353 |
| P2051 In000 | 52 |
| P2051.In001 | 21 |
| P8840 | 20ms |
3 周期性通讯数据结构
周期性通讯的报文可以分为两个部分：
? 过程数据PZD：
过程数据包括控制字 (状态信息) 和设定值 (实际值)。必须要将控制字的第十位置“1”选择由PLC来控制变频器，这些过程数据才能在变频器和PLC之间传递。
? 参数通道Parameter Channel：
这一数据区用来对参数的值进行读/写操作，可以用来监控或者更改变频器的参数。
| 参数 | G120 |
| P700 | 6 |
| P1000 | 6 |
| P0922 | 353 |
| P2051 In000 | 52 |
| P2051.In001 | 21 |
| P8840 | 20ms |
3 周期性通讯数据结构
周期性通讯的报文可以分为两个部分：
? 过程数据PZD：
过程数据包括控制字 (状态信息) 和设定值 (实际值)。必须要将控制字的第十位置“1”选择由PLC来控制变频器，这些过程数据才能在变频器和PLC之间传递。
? 参数通道Parameter Channel：
这一数据区用来对参数的值进行读/写操作，可以用来监控或者更改变频器的参数。
? 数据结构如下表所示：
? 参数标示符PKE：
√ PNU：bit0~bit10，表示参数号 ，有效范围 0 到 1999。如果参数号≥ 2000 ，则必须在参数通道的第二个字IND（参数变址）的高字节位 (非周期通讯) 或低字节位 (周期通讯) 添加页号；
√ SPM：bit10，保留位，总设为0；
√ AK：bit12~15，表示请求或应答的标识符。
AK响应标示符：
| 响应标识符 | 描述 |
| 0 | 无应答 |
| 1 | 传送参数数值 (word) |
| 2 | 传送参数数值 (double word) |
| 3 | 传送描述信息 |
| 4 | 传送参数数值 (array, word) |
| 5 | 传送参数数值 (array, double word) |
| 6 | 传送数组元素的数目 |
| 7 | 任务不能执行 (有错误的数值) |
| 8 | 没有主站控制权或对参数借口没有修改权 |
AK请求标示符
任务标识符 | 描述 | 响应标识符 | |
| 正 | 负 | ||
| 0 | 无请求 | 0 | 7/8 |
| 1 | 读取参数值 | 1/2 | 1 |
| 2 | 修改参数值 (word) | 1 | 1 |
| 3 | 修改参数值 (double word) | 2 | 1 |
| 4 | 读取描述信息 | 3 | 1 |
| 6 | 读取参数值 (array) | 4/5 | 1 |
| 7 | 修改参数值 (array, word) | 4 | 1 |
| 8 | 修改参数值 (array, double word) | 5 | 1 |
| 9 | 读取数组元素的序号，即下标的序号 | 6 | 1 |
| 11 | 修改参数值 (array, double word) 并保存在EEPROM | 5 | 1 |
| 12 | 修改参数值 (array, word) 并保存在EEPROM | 4 | 1 |
| 13 | 修改参数值 (double word) 并保存在EEPROM | 2 | 1 |
| 14 | 修改参数值 (word) 并保存在EEPROM | 1 | 7/8 |
? 参数索引号IND
√ 高字节（bit15~bit8），用来表示参数的下标号；
√ 低字节（bit7~bit0），表示参数的页号。其中有效位是bit7~bit4。与PKE中的PNU共同确定参数号。例如P2240.1，需要将IND写成0180。
√ 参数索引号IND，在非周期数据传输模式下，高字节和低字节表示的意义对换，例如P2240.1需要写成8001。
? 参数值PWE
√ 当使用PROFIBUS进行数据通讯时，参数值(PWE)是双字形式 (32位)。并且在一个通讯报文中只能传输一个参数的数值;
√ 如果该参数为32位的数据类型，则会包括PWE1(高字位,PKW的第三个字)和PWE2(低字位,PKW的第四个字);
√ 如果操作的参数是16位的数据类型，则只会由PWE2 (低字位, PKW的第四个字)来表示，此时需要在PROFIBUS DP Master 中将PWE1(高字位, PKW的第三个字) 置为0。
? G120周期通讯报文结构：PROFIdrive规范规定了不同的报文类型。进行循环通讯的报文包含具有特定意义和顺序的数据包。SINAMICS G120变频器具有下表中所列的报文类型：
对于报文353和354，软件版本在V3.0及以上的G120/G120D控制单元CU240S/DP/DP-F 才有。 也就是说只有V3.0及以上的控制单元才有PKW结构。
过程数据：
| STW1/2 | 控制字 1/2 |
| ZSW1/2 | 状态字 1/2 |
| NSOLL_A | 速度设定值 |
| NIST_A_GLATT | 速度实际值 |
| IA_IST | 输出电流 |
| MIST | 转矩实际值 |
| PIST | 实际功率 |
| M_LIM | 转矩限幅 |
| FAULT_CODE | 故障代码 |
| WARN_CODE | 报警代码 |
当选定某种报文结构（报文999除外）时，相应的BICO连接将被确定，并且不能修改。如果P0922 = 999，将保持当前的BICO联接，但是可以对其进行更改。
? 控制字1
常用控制字：
047E 运行准备
047F 正转启动
注意：如果只发主给定频率，则控制字1的第10位也必须置为1。
? 状态字1
4 程序举例
4.1 过程数据PZD-MOVE指令
如果只需要简单地控制变频器的启停和速度，就可以使用MOVE指令。本例中控制字1给047F，变频器运行；速度给定是12.5Hz。
? 程序
? 变量表
4.2 SFC14/15
如果需要通过参数通道读取或修改变频器的参数，可以使用SFC14/15。本例中通过SFC14/15来读取和修改变频器的参数。
? 程序
? 修改参数P2240.0，变量给定如下：
? 读取参数P2240.1，变量给定如下：
? 从Starter软件中读取P2240参数：
西门子G120变频器