西门子G120XA变频器6SL3220-1YD14-0UB0是1.5kW 380 V -20%转440V+10%三相交流未滤波。每5分钟,110%的50后没有HMI设备6DI,4DO,2AI,2AO,1MOT _ T FSA HxWXD: 232x73x232。
1系统配置
1.1软件和硬件配置
(1)配有G120变频器和支持USS通信功能控制单元的异步电机。在本例中,使用的控制单元是CU240E-2,固件版本为V4.5
(2)S7-200 PLC,与PC的连接电缆。本例使用的是CPU224 XP CN,连接线缆为CP5512。
(3)装有Step7微赢V4.0软件和USS协议库的PC。本例使用Step7微Win V4.0 SP6,USS协议库为2.3版。
在PLC编程之前,请确认USS协议库已经安装,如图1-1所示。
图1-1
2.2 S7-200和控制单元之间的接线
图1-2
CU240E-2的控制端子排如图1-2所示。从控制单元的底部看,有五个端子,其中2号端子是RS485P,3号端子是RS485N,用于发送和接收通信数据。
图1-3
S7-200为USS通信主站,其通信端口与变频器从站的连接如图1-3所示。通信网络的头端和末端需要使用终端电阻。
对于S7-200,需要在通信端口的端子3和端子8之间连接一个电阻为120欧姆的电阻器。
对于变频器,只需将通信网络末端的CU240E-2的终端电阻dip开关拨到on位置(位置如图1-1所示,符号为⑨);在CU240E-2的中间位置,端子电阻dip开关必须设置为关闭位置。
在本例中,S7-200(CPU224 XP CN)使用通信端口Port 0与变频器通信。
2变频器设置
2.1地址设置
变频器的USS通信地址可以通过控制单元上的总线地址dip开关(图1-1中的位置,参考号⑤)进行设置。当地址dip开关的位置关闭时,也可以通过参数P2021进行设置。
2.2参数设置
除了设置地址之外,还需要设置变频器的一些基本通信参数才能进行USS通信,如表2-1所示:
3 PLC编程
3.1使用USS协议的初始化模块初始化S7-200的PORT0。
图3-1
功能块描述:
注:这里和下面的“功能块描述”仅介绍功能块中的主要引脚。
功能,未指明的pin功能,请参考Step7微赢V4.0软件。
帮助文件。
输入:
使能。每次改变通信状态,都要执行初始化指令,EN信号要用脉冲激活。在本例中,端口0一直被用作USS通信端口,因此可以用SM0.1初始化一次。
模式:1-为端口0指定USS协议并启用它。
波特率:波特率,应该与变频器定义的波特率一致。在本例中,使用了9600。
激活:激活驱动器地址,参见图3-2。在本例中,使用了2#1000,即活动驱动器地址为3。
图3-2活动驱动器地址3和5
3.2使用USS_CTRL功能块控制变频器的运行。
3 . 2 . 1 USS _ CTRL功能块的编程
图3-3
功能块描述:
输入:
恩:通常情况下总是主动的。
运行:启动变频器。0-停止;1-开始。
免费停车。0-正常;1-免费停车。
OFF3:快速停止。0-正常;1-快速停止。
F _ACK:故障复位。通过上升沿复位变频器故障。
DIR:运行方向。0-向前旋转;1-倒置
Drive:变频器的USS地址,0-31。这个例子使用了3。
Speed~:速度设定值,按百分比设定,范围为-200.0~~200.0%。
输出:
错误:错误代码。有关错误代码的描述,请参考表3-1。
状态:变频器返回的状态字。G120变频器的状态字请参考参数手册中r52参数的说明。
速度:变频器返回的实际速度的百分比。
Run_EN:变频器的运行状态。0-停止;1-运行。
D_Dir:变频器的运行方向。0-向前旋转;1-反向。
抑制:逆变器禁用位状态。0-正常;1-禁止。
故障:变频器的故障状态。0-正常;1-故障。
3.2.2分配库存储区,编译并下载。
在编译程序之前,选择程序块-库,右键单击并选择库存储。在弹出的对话框中点击“建议地址”选择V存储区的地址,然后点击“确定”退出。如图3-4所示。
图3-4
分配库存储后,编译并下载它。
3.2.3控制变频器的运行。
此时,可以通过USS通信控制变频器的运行。
例子,
打开状态表监控,如图3-5所示。
M1.0是变频器的启停控制位,初始值为0,变频器从0强制到1后可以运行。
VD30是变频器的速度设定值。强制为20.0后,变频器以20%的速度运行。
VW20和VD22分别是变频器返回的状态字和实际速度值。
图3-5
3.3读写参数
根据参数的不同数据类型,需要不同的功能块来读写变频器参数。下面,将举例介绍。
注:目前USS协议库的参数读写功能块只适用于参数号在3999以下的参数读写。如果要读写参数号在4000以上的参数,请参考操作说明,7.4.2.4一节,使用自由口编程读写,这里不做介绍。
G120操作说明书下载地址:30563628
3.3.1使用USS_RPM_R功能块读取浮点参数。
图3-6
功能块描述:
输入:
EN:需要读取参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要读取的参数号。在本例中,读取参数r27(输出电流的实际值)。
索引:参数下标。在本例中,r27没有下标,必须定义为下标0。
输出:
Value:返回的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-7所示。将M6.0从0强制为1后,VD560返回0.33。即r27=0.33。
图3-7
3.3.2使用USS_WPM_R功能块修改浮点参数。
图3-8
功能块描述:
输入:
EN:需要修改参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
EEPR~:写入EEPROM存储器。(注:不适用于CU240B/E-2)
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要修改的参数编号。在本例中,修改了参数P1120(斜坡上升时间)。
索引:参数下标。在这个例子中,下标0被修改。
Value:要写入的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-9所示。将M7.0从0强制为1后,VD630的当前值15.0将被写入参数P1120的下标0,即P1120.0=15.0。
图3-9
3.3.3使用USS_RPM_W功能块读取U16(无符号16位)类型参数。
图3-10
功能块描述:
输入:
EN:需要读取参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要读取的参数号。在这个例子中,读取参数P210(电源电压)。
索引:参数下标。在本例中,P210没有下标,必须定义为下标0。
输出:
Value:返回的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-11所示。M2.0强制从0到1后,VDW160的返回值为440。也就是P210=440。
图3-11
3.3.4使用USS_WPM_W功能块修改U16(无符号16位)类型参数。
图3-12
功能块描述:
输入:
EN:需要修改参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
EEPR~:写入EEPROM存储器。(注:不适用于CU240B/E-2)
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要修改的参数编号。在本例中,参数P1211(自动重启尝试次数)被修改。
索引:参数下标。P1211没有下标,必须定义为下标0。
Value:要写入的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-13所示。M3.0强制从0到1后,VW230的当前值2将被写入参数P1211的下标0,即P1211=2。
图3-13
3.3.5使用USS_RPM_D功能块读取U32(无符号32位)类型参数。
图3-14
功能块描述:
输入:
EN:需要读取参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要读取的参数号。在本例中,读取了参数P730(DO0功能)。
索引:参数下标。在本例中,P730没有下标,必须定义为下标0。
输出:
Value:返回的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-15所示。将M4.0从0强制为1后,VD360的返回值为16#0034FC03。即P730=52.3。
图3-15
注:描述从16#0034FC03到52.3的转换。
使用读写参数功能块时,BICO连接参数如P730=52.3需要转换如下:
高位字,0034(十六进制)= 52(十进制);
对于CU240B/E-2,低位字中的高位字节指定为FC(十六进制);
低位字中的低位字节,03(十六进制)= 3(十进制)。
所以0034fc03(十六进制)= 52.3(十进制)。
3.3.6使用USS_WPM_D功能块修改U32(无符号32位)类型参数。
图3-16
功能块描述:
输入:
EN:需要修改参数时激活。
XMT_~:操作请求。用上升沿激活。
EEPR~:写入EEPROM存储器。(注:不适用于CU240B/E-2)
变频器的USS地址。在本例中,使用了3。
Param:要修改的参数编号。在本例中,参数P731(DO1功能)被修改。
索引:参数下标。在本例中,P731没有下标,必须定义为下标0。
Value:要写入的参数值。
编译下载后,打开状态表进行监控,如图3-17所示。M5.0强制从0到1后,VD430的当前值16#0034FC0C将被写入参数P731,即P731=52.12。关于0034 fc0c(十六进制)到52.12的转换,请参考3.5.1节的注释。
图3-17
西门子G120XA变频器6SL3220-1YD14-0UB0