S120DS47报文在程序步控制中的应用

S120DS47报文在程序步控制中的应用

熊练

熊练

上汽通用汽车有限公司武汉分公司湖北武汉430200

摘要：随着工业技术的发展，SINAMICSS120驱动系统的应用也日趋广泛。通过PLC与S120的报文通讯可以实现各种各样的控制功能，如定位、移动、速度控制等，其中以伺服定位功能使用较多。S120有点动、回零、程序步（选块）、手动数据输入四种定位方式，而PLC与S120的通讯方式有两种：标准报文和DS47报文。本文主要介绍通过DS47报文实现程序步控制方式。

关键词：S120；DS47报文；程序步

引言

本文主要从S120程序步控制方式、参数读写方法、通过参数读写实现程序步控制、总结及注意事项四个方面阐述PLC与S120的通讯方式。本次实验台架采用西门子PLC（cpu317F）、HMI（10寸触摸屏）、S120（CPU320-2DP）。

一、S120程序步控制方式简介

通过程序步模式可以实现一个完整的定位程序，也可实现单步控制；各程序步之间通过数字量信号进行切换。在S120中提供了最多64个程序步供使用。

A、在STARTER软件里面打开功能选项下的程序步（traversingblock）。

B、将内部急停信号（intermediatestop）P2641和拒接任务（rejecttraversingtask）P2640置位1。

C、双击打开程序步，根据工艺需要设定各步参数。表示该步不执行（初始代号全部为-1）。

2.p2621（Job）：表示该程序步的任务，有9种类型任务供选择

任务1（POSITIONING）：定位，相对或绝对定位（p2623），p2627位置设定值。

任务2（FIXEDENDSTOP）：用于夹紧物件。

任务3（ENDLESS_POS）：正向速度模式运行，加速到p2618指定速度后一直运行，直到限位/停止命令/程序步切换。

任务4（ENDLESS_POS）：反向速度模式运行，加速到p2618指定速度后一直运行，直到限位/停止命令/程序步切换。

任务5（WAIT）：等待命令，等待时间由P2622设定（单位ms），并修正到p0115[5]的整数倍（往大靠）。

任务6（GOTO）：跳转到P2622指定的任务。

3.p2622（Parameter）：依赖于不同的Job，对应不同的Job有不同的含义。

4.P2623.8/9（Mode）：定义定位方式，绝对还是相对模式，仅当任务（Job）为位置方式（Position）时有效。

5.p2617（Position）：设定运动的位置给定。

6.p2618（Velocity）：设定运动的速度给定。

7.p2619（Acceleration）：指定运动的加速度。

8.p2620（Deceleration）：指定运动的减速度。

9.P2623[x].4/5/6：选择本任务的结束方式，共有六种结束方式。

方式1（END）：停止Traversingblock，可以通过参数p2631重新激活程序步。

方式2（CONTINUE_WITH_STOP）：先达到停止状态然后再执行下一个任务。

方式3（CONTINUE_FLYING）：执行完此任务后不停止，直接执行下一个任务，如果运行方向需要改变，则先达到停止状态再执行下一个任务。

方式4（CONTINUE_EXTERNAL）：与方式3基本相同，但可以通过外部信号直接切换到下一个任务。

方式5（CONTINUE_EXTERNAL_WAIT）：与方式4基本相同，但如果到达目标位置后仍没有外部信号触发，则会保持在目标位置等待外部信号，只有在外部信号触发以后，才会执行下一步任务。

方式6（CONTINUE_EXTERNAL_ALARM）：与方式5基本相同，但如果到达目标位置后仍没有外部触发，将输出报警信号A07463，此时如果触发外部信号，会继续执行下一步任务，同时报警信号消失。

二、PLC通过DS47报文（读写参数）的方式与plc通讯

DS47报文用于读写S120参数，例如读取报警号和诊断信号，在设置模式中读取并更改功能的值。系统功能块SFB52/53和SFB58/59可以实现读取功能，由于SFB58/59可以用于所有CPU，所以一般采用SFB58/59.

下面以读取r945（报警号）为例，简述读取参数过程。

1.使用标志位M30.0及功能SFC58块将写请求发送至驱动器。将M30.0设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW108（RET_VAL）显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

2.之后，使用标志位M30.1及功能SFC59块将读请求发送至驱动器，驱动器返回参数值响应。将M30.1设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求置0，结束该请求。MW110（RET_VAL）显示包括错误代码。用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

三、通过写参数的方式实现S120程序步功能

前面讲述程序步功能时介绍了相关控制参数，并在HMI画面中列出了7个程序步。现对第8步相关参数（p2617（位置）、p2618（速度）、p2619（加速度）、p2620（减速度））进行设置。PLC写参数时在本项目的Network1中发送写请求DB3（参见图10）到驱动器；PLC读“写参数”响应时需使用SFC59，在本项目中读取驱动器返回的参数值响应块为DB4。

1.将M30.2设定为数值1启动写请求，当写请求完成后必须将该请求位置0，结束该请求。MW112（RET_VAL）显示错误代码，用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

2.将M30.3设定为数值1启动读请求，当读请求完成后必须将该请求位置0，结束该请求。MW114（RET_VAL）显示包括错误代码。用于表示功能处理时发生的错误。有关所有错误的描述，请参见“系统功能/功能块帮助”。

四、总结及注意事项

西门子SINAMICSS120驱动系统是当前在机械加工设备上应用极为广泛的变频器系统，它已逐步取代现有的MASTERDRIVES及IMODRIVE系列的驱动系统。其功能较多，控制方式多样，本文就参数读写在程序步中的应用总结几点注意事项：

1、无论PLC采用何种方式与S120进行通讯，均应首先调试配置好S120，然后编写PLC程序，最后再编写HMI程序达到控制目的。

2、程序步控制有时序要求：程序步号是在下一个启动过程中有效，即在程序步运行过程中更改程序步号不会立即生效。因此，应先设置程序步号，然后激活P840（ON/OFF1）信号，最后启动程序步模式。

3、一次最多可以读写4个参数，所以要设置4个以上参数时程序要再优化一下，即需要读写参数两次以上。

4、在调试过程中遇到问题要沉着冷静，理性分析，逐步解决问题。

参考文献：

[1]SINAMICSS120调试手册，2010年10月

[2]SINAMICSS120/S150参数手册，2012年1