項目六PLC控制G120變頻器實現電動機調速控制任務一Profinet通信控制G120的調速知識點一

G120變頻器認知SINAMICSG120變頻器簡稱G120變頻器，是通用型變頻器，用于三相交流電動機調速。控制單元可以控制和監測功率模塊和電機。控制單元有很多類型，可以通過不同的現場總線（比如：Modubus-RTU，Profibus-DP，ProfiNet，DeviceNet等等）與上層控制器（PLC）進行通信。功率模塊適用于功率范圍在0.37kW和250kW之間的電機。功率模塊PM用來為電機和控制模塊提供電能，實現電能的整流與逆變功能。知識點一

G120變頻器認知知識點一

G120變頻器認知BOP-2面板G120變頻器可以使用操作面板對G120變頻器完成基本調試功能。（1）基本操作面板BOP-2（2）智能操作面板IOP。知識點一

G120變頻器認知基本操作面板BOP-2的按鍵功能知識點一

G120變頻器認知

BOP-2是一個菜單驅動設備，有六個功能菜單，并具有以下菜單結構。各菜單的功能見表。

修改參數值時，可以在菜單“PARAMS”和“SETUP”中進行。通過“PARAMS”可以自由選擇參數號，通過“SETUP”進行參數基本調試。知識點二

PROFINET通信簡介PROFINET是由PROFIBUS&PROFINETInternational（PI）推出的開放式工業以太網標準，是基于工業以太網技術的自動化總線標準，其功能主要包括過程控制、運動控制、網絡安全等。根據響應時間不同PROFINET有三種通信方式，分別是：（1）TCP/IP標準通訊（2）實時（RT）通訊（3）同步實時（IRT）通訊PROFINETIO控制器對變頻器參數訪問的兩種方式：一周期性通訊的PKW通道（參數數據區）：通過PKW通道PROFINETIO控制器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。二非周期通訊：PROFINETIO控制器通過非周期通訊訪問變頻器數據記錄區，每次可以讀或寫多個參數知識點三

PROFINETIO控制器對變頻器參數訪問知識點三

PROFINETIO控制器對變頻器參數訪問周期過程數據交換:

PROFINETIO控制器可以將控制字和給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。下面以組態標準報文1為例介紹通過S7-1200如何控制變頻器的起停、調速以及讀取變頻器狀態字和電機實際轉速。報文（message）是網絡中交換與傳輸的數據單元，即站點一次性要發送的數據塊。圖中STW1代表控制字1，NSOLL代表速度設定值，ZSW1代表狀態字1，NIST代表速度反饋值。知識點三

PROFINETIO控制器對變頻器參數訪問報文中PZD1是一個16位的控制字，每一位的定義如表所示，最低位即bit0是ON/OFF1命令位，1有效，因此變頻器運行時該位必須設置為1，停止時為0。Bit1位為OFF2慣性自由停車，該位是0有效，所以正常運行時，該位必須設置為1。根據每一位的定義，當PLC控制變頻器正轉啟動時，該控制字應為16#047F，停止時為16#047E，反轉時為16#0C7F。知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速在TIAPortal硬件組態窗口中，組態CPU1214C后，打開以太網地址設置，在3位置單擊“添加新的子網”，使用默認網絡名稱PN/IE_1,在4位置設置IP地址192.168.0.1。去掉“自動生成PROFINET設備名”的勾選，輸入PROFINET設備名，如“S1200”。完成后，單擊工具條中的編譯按鈕進行編譯并保存。1、在TIA中組態PLC硬件知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速單擊“網絡視圖”進入網絡視圖頁面，展開設備列表，依次單擊“PROFINETIO->驅動器->SiemensAG->SINAMICS”。選擇G120CPNV4.7設備（注意：此設備需同真實設備一致）。鼠標單擊PLC設備接口名稱，即可出現的變頻器與控制器的網絡連接軌道指示圖標。2、添加G120并組態網絡知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速雙擊網絡視圖窗口中的G120設備圖標，打開G120變頻器的設備視圖。單擊G120設備以太網口，打開屬性設置窗口。修改IP地址，將其修改為與控制器PLC同網段，但IP地址不同。打開設備名稱修改窗口，將“自動生成PROFINET設備名稱”的勾選√去掉，修改PROFINET設備名稱為g120C。3、組態G120的IP地址和設備名稱知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速打開設備概覽視圖，單擊硬件目錄打開硬件列表。選中標準報文1,將PZD2/2拖動到圖中4位置的插槽。修改通信的起始地址為70，此地址在后續PLC寫程序時會用到。組態QW70發送控制字，QW72發送主設定值。組態IW70接受變頻器反饋的狀態字，IW72接受實際運行速度。硬件組態編譯無誤后即可將硬件組態下載。4、組態G120的通信報文知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速在完成S7-1200和G120的硬件配置下載后，必須在線為S7-1200G120分配DeviceName，保證為所有設備實際分配的DeviceName與硬件組態中為其分配的DeviceName一致。5、在線修改設備名為S7-1200PLC分配設備名為G120分配設備名知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速6、利用調試向導進行快速調試知識點四

PLCProfinet通信控制G120調速設置P15=7，選擇“現場總線控制”；設置P922=1，選擇“標準報文1，PZD2/2”。此參數設置可以通過在線訪問變頻器，選擇“參數→調試”，將P15設置為7，P922設置為1。7、程序設計任務二G120多段速控制知識點一

變頻器多段速功能結構

多段速功能，也稱為固定轉速，是用數字量輸入端子選擇固定設定值的組合，實現電機多段速運行調速。G120變頻器的宏2和宏3都可以實現變頻器的多段速功能。宏2帶安全功能，最多實現3段速的調速。宏3可以最多實現15段速的調速。利用宏3實現固定設定值模式有兩種，一種是直接選擇固定設定值模式，一種是二進制編碼選擇。

1、宏3直接選擇模式

當P0015設置為3后，其端子功能定義如圖6-23所示。采用直接選擇模式需要設置P1016=1，此時一個數字量輸入選擇一個固定設定值。多個數字輸入量同時激活時，選定的設定值為對應固定設定值的疊加。最多可以設置4個數字輸入信號。參數號及說明見表4-1-4所示。

2、宏3二進制編碼選擇

4個數字量輸入通過二進制編碼方式選擇固定設定值，使用這種方法最多可以選擇15個固定頻率。采用二進制選擇模式需要設置P1016=2。數字輸入不同的狀態對應的固定設定值見表6-6。功能參數調試

1、直接選擇方式知識點二

功能參數調試2、進制編碼方式可以用兩種方式進行選擇知識點三

PLC控制變頻器實現七段速運行1、任務分析本任務要實現7段固定頻率控制，需要4個數字輸入端口，采用二進制編碼選擇方式。此時P15=3、P1016=2。其中，G120變頻器的數字輸入DI0(端口5)設為電動機啟停控制端，數字輸入端DI1、DI4、DI5（端口6、16、17）為二進制編碼選擇信號，G120數字輸入端連接PLC的輸出信號。2、編輯變量表知識點三

PLC控制變頻器實現七段速運行3、PLC與G120硬件接線按任務要求及PLCIO分配完成硬件接線。說明：本任務采用信號直連的方式，即PLC的輸