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1 G120 PROFIBUS通信功能概述
SINAMICS G120第二代控制單元CU240B-2 DP、CU240E-2 DP、CU240E-2 DP F支持基于PROFIBUS的周期過程數據交換和變頻器參數訪問。
> 周期過程數據交換--通過該通信PROFIBUS主站可將控制字和主設定值等過程數據周期性的發送至變頻器，并從變頻
器周期性的讀取狀態字和實際轉速等過程數據。G120多可以接收和發送8個過程數據。該通信使用周期性通信的
PZD通道（過程數據區），變頻器不同的報文類型定義了不同數量的過程數據（PZD）。
> 變頻器參數訪問--提供PROFIBUS主站訪問變頻器參數的接口，有兩種方式能夠訪問變頻器參數：
- 周期性通信的PKW通道（參數數據區）：通過PKW通道主站可以讀寫變頻器參數，每次只能讀或寫一個參數，PKW通道的長度固定為4個字。
- 非周期性通信：主站采用PROFIBUS-DPV1通信訪問變頻器數據記錄區，每次可以讀或寫多個參數。
本文通過示例介紹S7-1200與CU240E-2 DP F的PROFIBUS 非周期通信，介紹如何通過非周期通信讀寫多個變頻器參數。
2 非周期通信
非周期通信工作模式：主站調用“WRREC” 指令將“參數請求”寫入從站，從站內部處理后，主站調用“RDREC”指令讀取包含“參數應答”數據記錄。“參數請求”和“參數應答”的數據內容應遵照PROFIdrive參數通道（DPV1）數據集DS47（非周期參數通道結構）。“參數請求”包括讀參數和寫參數請求，其數據結構參考表2-1。參數請求結構字段的說明參考表2-2。“參數應答”包括讀參數和寫參數應答，其數據結構參考表2-3。參數應答結構字段說明參考表2-4。參數應答中的故障值說明1、參數應答中的故障值說明2參考表2-5和表2-6。使用非周期通信對讀寫參數數量沒有限制，但每個讀寫任務大為240個字節。
表2-1 參數請求數據結構
| 字節n | 字節n+1 | n值 | |
| 報文頭 | 請求參考 | 請求ID | 0 |
| 驅動對象ID | 參數數量m | 2 | |
| 參數1 | 屬性 | 索引的數量 | 4 |
| 參數號 | 6 | ||
| *個索引的編號 | 8 | ||
| 參數2 | … | … | |
| … | … | … | |
| 參數m | … | … | |
| 參數1的值* (*只有寫任務) | 數據格式 | 參數值數量 | |
| 參數值 | |||
| … | |||
| 參數2的值* | … | ||
| … | … | ||
| 參數m的值* | … | ||
表 2-2 參數請求結構字段說明
| 字段 | 數據類型 | 數值(十六進制) | 說明 |
| 請求參考 | 8位無符號數 | 01….FF | 用于區分對應的請求和應答。主站改變每個新的請求的索引號，從站在相應的應答中返回請求的索引號。 |
| 請求ID | 8位無符號數 | 01 02 | 區分請求的類型 |
| 驅動對象ID | 8位無符號數 | 01 | 用于區分驅動對象，固定為01hex |
| 參數數量m | 8位無符號數 | 01….27 | 訪問的參數的個數 |
| 屬性 | 8位無符號數 | 10 20 | 訪問參數元素的類型 |
| 索引數量 | 8位無符號數 | 00….EA | 要訪問的參數中多個索引的數量 |
| 參數號 | 16位無符號數 | 0001….FFFF | 訪問的參數號 |
| 索引編號 | 16位無符號數 | 0000….FFFF | 要訪問的參數中多個索引的*個索引的下標(參數無索引時0000hex) |
| 數據格式 | 8位無符號數 | 02 03 04 05 06 07 08 10 13 41 42 43 | 通過數值判斷參數值的數據類型 |
| 參數值數量 | 8位無符號數 | 00….EA | 說明隨后的參數值的個數 |
| 參數值 | 16位無符號數 | 0000….FFFF | 參數值 |
表2-3參數應答數據結構
| 字節n | 字節n+1 | n值 | |
| 報文頭 | 請求參考映射 | 應答ID | 0 |
| 驅動對象ID映射 | 參數數量m | 2 | |
| 參數1的值* (*只有讀任務) | 數據格式 | 參數值數量 | 4 |
| 參數值或錯誤值 | 6 | ||
| … | … | ||
| 參數2* | … | … | |
| … | … | … | |
| 參數m* | … | … | |
表 2-4 參數應答結構字段說明
| 字段 | 數據類型 | 數值(十六進制) | 說明 |
| 請求參考映射 | 8位無符號數 | 01….FF | 返回請求參考與請求相同 |
| 應答ID | 8位無符號數 | 01 81 02 82 | 讀任務 讀任務沒有完整執行 寫任務 寫任務沒有完整執行 |
| 驅動對象映射 | 8位無符號數 | 00….FF | 驅動對象號與請求相同 |
| 參數數量m | 8位無符號數 | 01….27 | 返回的參數的個數與請求相同 |
| 數據格式 | 8位無符號數 | 02 03 04 05 06 07 08 10 13 41 42 43 44 | 通過數值判斷參數值的數據類型 8位整型 16位整型 32位整型 8位無符號數 16位無符號數 32位無符號數 浮點數 8位數據串(Octet String)(長度16bit) 時間差(Time Difference)(長度32bit) 字節 字 雙字 錯誤 |
| 參數值數量 | 8位無符號數 | 00….EA | 說明隨后的參數值的個數 |
| 參數值或錯誤值 | 16位無符號數 | 0000….00FF | 參數值或錯誤時的錯誤號 |
表 2-5 參數應答中的故障值說明1
表 2-6 參數應答中的故障值說明2
3 S7-1200與CU240X-2 DP的PROFIBUS 非周期通信實例
3.1 S7-1200組態
CU240E-2 DP F非周期通信與所選擇的報文結構無關，選擇任何一種報文格式都可以進行非周期通信，在使用系統功能“RDREC”和“WRREC”讀寫變頻器數據記錄時需要使用報文標識符。本示例以組態353報文為例。
S7-1200與CU240X-2 DP的PROFIBUS通信基本組態過程以及變頻器通信參數設置請參考《S7-1200與G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS PZD通信》文檔，在此不做詳細介紹。
• 組態與CU240E-2 DP F通信報文
1） 將硬件目錄中“SIEMENS egr 353, PKW+PZD-2/2”模塊拖拽到“設備概覽”視圖的第1個插槽中，系統自動分配了輸入輸出地址。
2）為方便編程將插槽1的PKW區重命名為“PKW”（在調用系統功能“RDREC”和“WRREC”時將用到此名字），將插槽2的PZD區重命名為“PZD”。
圖3-1組態與CU240E-2 DP F通信報文
• 編程：在S7-1200中調用擴展指令“RDREC”讀取從站數據記錄區，調用擴展指令“WRREC”寫入從站數據記錄區。
1） 雙擊項目樹下的“Main（OB1）”打開OB1程序編輯窗口；
2） 擴展指令目錄中“分布式I/O -> 其它 -> 驅動器 -> RDREC和WRREC”指令拖拽到程序編輯窗口中；
3） 分別“RDREC和WRREC”的背景數據塊，使用系統自動分配即可，點擊“確認”按鈕。
圖3-2 S7-1200編程
