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潯之漫 智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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簡單、高效的工程組態 與在標準系統中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程。可以很容易的把程序從標準系統遷移到冗余系統中，反之亦然。當加載程序時，它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對特定冗余功能和配置進行參數設置。

出色的診斷和模塊更換優勢 ■ 利用集成的自我診斷功能，系統可以提前檢測故障和發送信號，避免故障對生產過程產生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件，加快維修進程。 ■ 可以在系統運行過程中對所有組件進行熱插拔。更換一個 CPU 后，當前的所有程序和數據可以自動重新裝載。 ■ 即使在系統運行過程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內存分配。

根據統計數字表明，所有自動化組件（無論是機械式、機電式，還是電子式）都會出現故障。因此，工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應用中，期待的可用性是不現實的。 通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產故障機率，生產率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能： ■ 出現故障時，能夠無擾切換 ■ 集成故障檢測功能；提前檢測故障，避免影響生產過程 ■ 在線維護，即可在工廠運行期間，更換故障組件 ■ 組態更改，即可在工廠運行期間，進行工廠擴容 ■ 自動事件同步 ■ 高可用性通信 ■ 冗余連接I/O 設備

S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種，一種用于長10m 的 FOC patch 光纖，另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖（9/125 μ）。

冗余系統的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達到400Mbps。

DP總線通訊功能概述

S7-300/400與SINAMICS S120 之間通過DP總線可進行周期性及非周期性數據通訊。使用標準S7功能塊SFC14/SFC15，S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式可將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發送至驅動器；使用標準S7功能塊SFC58 / SFC59，可以實現非周期性數據交換，讀取或寫入驅動器的參數。

二、S7-300/400與S120裝置的連接

三、驅動器站地址設置

1. 驅動裝置的PROFIBUS通訊地址設置有兩種方法：

(1) 通過CU控制單元上的撥碼開關實現地址設置，有效地址值為：1…126,本例中地址設置見下圖。

注意：通過撥碼開關改變地址時應斷掉變頻器電源

(2) 在撥碼開關全部撥到OFF或ON狀態時可以利用參數P918設置地址,否則

P918參數中設置的地址是無效的。

驅動裝置的PROFIBUS 通訊波特率默認為：1.5Mbps

2. 在S7-300/400的硬件組態中設定的驅動裝置站地址應與驅動裝置的站地址*。

圖.1

四、通訊報文設置

對于不同的驅動裝置只有特定的報文結構能被選用，詳細描述請參考：SINAMICS_S120_Commissioning_Manual。表1為常用報文。

表1.

報文格式999為用戶自定義報文，當用戶選擇此報文格式時，電機的起、停控制位等需自己做關聯。此時必須將PLC控制請求置1（P854=1）。

注意：用戶可在S7-300/400硬件配置時根據需要配置報文結構，配置結束后進行 編譯保存；之后打開Starter，核對報文結構是否*，若不*需在Starter 中打開“configuration”做調整后點擊“Transfer to HW config”按鈕。

圖.2

DC/AC 驅動裝置報文設定 圖.3

DC/AC 驅動裝置報文設定

圖.3

五、用DP總線對電機起、停及速度控制

S7-300/400PLC通過PROFIBUS周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發送至驅動器。

(1) 控制字中Bit0做電機的起、停控制。

(2) 主設定值為速度設定值，頻率設定值和實際值要經過標準化，使得4000H(十六進制)對應于100%，發送的頻率(大值)為7FFFH(200%)。可以在P2000中修改參考頻率(缺省值為50Hz)。

(3) 組態的報文結構 PZD=2或自由報文999時，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令進行數據傳送；當組態的報文結構 PZD>2，在S7-300/400中需調用SFC14和SFC15系統功能塊。

? SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀Profibus 從站的過程數據

? SFC15(“DPWR_DAT”)用于將過程數據寫入Profibus 從站

例子：SERVO_02 ”控制字、主設定值的發送及狀態字、實際頻率的讀取程序

(1) 控制驅動器運行：

通過先發送控制字(STW1)047E然后發送047F來啟動驅動器，該數據控制字在DB10.DBW8(見圖4)中，主設定值在DB10.DBD10中設定，運行信號為M1.0。這些值均通過變量表VAT_2設定及監控。控制程序見圖3。

（2）停止驅動器：

應發送控制字047E至驅動器。

（3）讀取驅動器狀態字及頻率實際值：

PLC接收狀態字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驅動器傳來的頻率實際值，存放在DB10.DBD2中。

圖3. 控制程序

圖4. DB10

六、驅動器參數的讀取及寫入

1.擴展PROFIBUS DP功能(DPV1)

非周期性數據傳送模式允許：

? 交換大量的用戶數據（多240 bytes)

? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現非周期性數據交換。傳輸數 據塊的內容應遵照 PROFIdrive參數通道(DPV1)數據集DS47（非周期參 數通道結構）。

2. 參數請求及參數應答的結構