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案例：基于PROFIBUS-DP的SIMODRIVE 611U参数读写

PROFIBUS通信控制基础

SIMODRIVE 611U除了具有与驱动基本应用有关的功能外，还具有强大的通信功能，驱动通信通过PROFIBUS DP协议。

PROFIBUS-DP协议属于主/从通信，需要有PLC作为主站，驱动装置作为从站。PROFIBUS DP协议的主要优点是通信速度快，除了基本功能之外还有一些附加功能（例如非循环通信、交叉通信），站点数更多；主要缺点是需要另外购买作为选件的通信模板（例如CBP2或PROFIBUS模板）。这里主要介绍S7 PLC与驱动装置采用PROFIBUS DP协议进行通信。采用PROFIBUS DP协议通信时，既可以利用STEP7本身提供的功能，也可以使用TIA软件Drive ES。现只介绍STEP7本身提供的功能。

装有STEP7 V5.4的PC用于S7 CPU315-2DP的硬件组态与编程，通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接，用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP的DP接口通过PROFIBUS电缆与SIMODRIVE 611U变频器的上的DP接口连接，用于S7-300与变频器的通信。

硬件组态

S7-300 PLC与611U建立通信，主站为CPU315-2DP，从站为611U，驱动安装了PROFIBUS选件通信模板，编程装置采用PC+STEP7 V5.4+通信设备（MPI Adapter或CP5611卡）。

装有STEP7 V5.4的PC用于CPU315-2DP的硬件组态与编程，通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接，用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP 的DP 接口通过PROFIBUS电缆与611U的DP接口连接，用于S7-300与611U的通信。

在SIMATIC Manager 中插入一新项目，名称为Drives_611U。在项目名称Drives_611U下插入SIMATIC 300 Station。接下来对该站进行硬件组态：从硬件组态目录中依次插入机架、电源、CPU，设置CPU上PROFIBUS-DP接口的网络参数（可采用默认设置，即地址2，最高地址126，波特率1.5Mbit/s，协议DP）。

在PROFIBUS(1)：DP master system (1)总线上挂上611U从站。从站路径为：PROFIBUS-DP→SIMODRIVE→SIMODRIVE 611U MC，POSMO SI/CA/CD。从站的地址设成“12”，并设置通信报文，组态结束后保存并编译生成系统数据（system data）以及项目程序。

通信报文PPO的描述

SIMODRIVE 611U 通用控制模块同任选的PROFIBUS-DP模块一起，用来通过PROFIBUS-DP控制模块将驱动连接到更高一级的自动化系统。SIMODRIVE 611U通用模块可以在通电后识别已安装的PROFIBUS-DP任选模块。如果使用了任选模块，输入/输出功能就要通过PROFIBUS-DP来选择，或可作为设定点进行输入，用于“DP从站连接611U控制板”的协议，见图1。

图1 用于“DP从站连接611U控制板”的协议

PROFIBUS用于主控制模块和指定给本主控制模块的从控制间的循环和非循环型的数据传输。循环型的通信：①使用处理数据进行实际值传送的设定点。②按照标准DP的功能。对于标准的DP操作来说，在旧的循环结束后开始新的循环。③时钟循环同步的功能性。对于时钟循环同步的操作来说，随着TP时钟循环组开始新的循环。④从—从通信功能。在（从）驱动之间的快速分配数据的传送可用从站间的通信功能来实现，不用涉及主控制模块。

非循环型的通信：①访问驱动参数；②使用参数化和启动工具软件“SimoCom U”的参数化；③使用SIMATIC操作面板（SIMATIC OP）的数据传输；④在符合PPOs网络数据结构的PKW 区。循环操作的网络数据结构在“PROFIBUS数据集”中被指定为“参数—数据—对象（PPO）”。用于循环数据操作的网络数据结构被分为参数区域（PKW）和过程数据区域（PZD）两个区域，两者都可在每个报文中传输。

参数区域（PKW）：这个报文部分被用来读取和写入参数，还能读取故障。数据传输是任选的，并且由相应的系统配置进行定义。过程数据区域（PZD）：这个区域包含控制字、设定点、状态信息和实际值等。PPO选择可作如下划分：不带参数区域及带有参数区域，有2～16字，用于处理数据。除了PPO类型的PPO1～PPO5外，还包括整个系列的构成功能（自由组态报文）。这五种不同的PPO类型是用不同的数据长度选择的，而数据长度是由驱动在自动化环境中要完成的任务决定的。报文的处理数据结构可选择标准的报文，也可自由地配置报文。

读写PKW参数区域

对于PPO类型“1”、“2”、“5”来说，带四个字的参数范围也是可传输的。PKW有四个字长，可以用于下列任务：读参数值/写参数值，参数可带下标。作业报文（主→从）用的ID参数可以从表1中获取。所有“SIMODRIVE 611U通用”模块参数都可用作业识别“6”、“8”、“10”读取和写入。

图2 经过PROFIBUS读取参数

表1 作业识别ID（主驱动→从驱动）

将一个作业从主控制模块传输到从驱动，一直重复此作业，至少到接收到来自从控制板传回的相关响应为止。从控制板提供响应一直到主控制模块已形成了新作业为止。对于含有参数值的响应，从控制板总是循环地更新数值进行响应。这里说的响应包含对“请求参数值”和“请求参数值（阵列）”等所有作业的响应。

经过PROFIBUS读取参数见图2。如当有故障发生时，通过状态字ZSW1.3=1知道发生了故障，但是具体发生了什么故障，必须去读611U的故障缓冲区，并且也可把它拿来在OP中显示。

611U的故障缓冲区为P0945：1～P0945：8，通过PROFIBUS-DP读出来。为了连续读写超过4Byte的长度，需要用到SFC14/SFC15。SFC14用于读PROFIBUS从站数据，SFC15用于将数据写入PROFIBUS从站。按照PKW结构建立一个数据块DB1。在OB1中编写程序（图3）。

将从站的数据读入到DB1.DBX0.0 开始的八个字节（P#DB1.DBX0.0 BYTE 8）。PKE→DB1.DBW0，IND→DB1.DBW2，PWE1→DB1.DBW4 参数值的高位字，PWE2→DB1.DBW6 参数值的低位字。将DB1.DBX8.0开始的八个字节写入从站（P#DB1.DBX8.0 BYTE 8）。DB1.DBW8→PKE，DB1.DBW10→IND，DB1.DBW12→PWE1参数值的高位字，DB1.DBW14→PWE2参数值的低位字。在变量监测表中检测DB1.DBW0～DB1.DBW12。

图3 在OB1中编写程序

请求参数值：任务号AK=6，参数号PNU=945，参数下标IND=1，参数值PWE=无意义（写参数时才有意义）。所以在DB1.DBW8中写入W#16#63B1，945的十六进制为3B1。在DB1.DBW10中写入“1”的下标。这时可在DB1.DBW0中读取到W#16#43B1，“4”代表响应ID为传送参数值，3B1代表参数号为945；在DB1.DBW2中可以读到“1”的下标，DB1.DBW6中可以读到135的故障代码，查询该故障“停滞监控响应”。也可执行写的操作，如写模拟量Offset correction的值。在DB1.DBW8中写入W#16#3262，它的数据类型为Floating Point，请求写参数任务为“3”，在DB1.DBD12中写入100.0（用Floating Point格式），低位DB1.DBW14，代表小数点后面的值。

如果有错误，则可查看它的响应ID以及故障号，故障号保存在第四个字中，即DB1.DBW6。

结论

在自动化生产机械中，SIMODRIVE 611U通常应用于定位、同步等伺服性能要求较高的场合。而这种场合往往需要通过读写驱动的参数，才更有利于现场操作，满足应用需求。本文描述了如何在S7-300站点中实现SIMODRIVE611U的组态以及参数读写操作，为现场应用提供指导。