西门子S7-300与MM440间DP通讯(WinccFlexible)

1、南京理工大学自动化学院基于S7-300与MM440间DP通讯的三相交流电机控制系统设计1分析被控对象与明确控制任务i.i分析被控对象本次实验目的是建立 S7-300与MM440变频器的PROFIBUS-DP通讯，通过PLC对变频器进行操作，从而使变频器能够按预期目的对电机进行控制。该系统的被控对象为西门子厂商的三相交流异步电动机，主要铭牌参数如表1所示。表1三相异步电动机主要参数型号 3Mot 1LA7083-4AA10额定频率50Hz额定功率因素0.80功率0.75KW额定转速1395r/mi n接线方式三角型星型Y额定电压230V 400V额定电流3.36A 1.93A电压范围220V24

2、0V 380420V电流范围3.72A3.82A 2.12A2.17A此次实验的三相交流电源从变频器引至电动机，电动机采用星型接线方式。 三相交流电源在进入变频器前使用断路器和接触器将电源与变频器隔开，并用 ET200M的一个DI 口控制该接触器的开合。系统接线总体结构图如图1.1所示。1 *Ill ULI1 14*图1.1系统接线总体结构图1.2明确控制任务控制任务是S7-300通过DP通讯口，操作MM440,实现电机的启动、停机、 正转、反转、变速和正反向点动，并读取电机当前电压、电流及频率值。2控制任务的分解与被控对象的描述2.1控制任务的分解可以按通讯的性质将控制任务划分为两大部分。第

3、一部分是S7-300通过DP控制MM440参数，以实现电机的启动、停机、 正转、反转、变速和正反向点动。第二部分是S7-300通过DP读取MM440参数，读取控制电压、电流及频率2.2被控对象的描述对电动机的操作工艺流程图如图 2.1所示，可以完成启动、停机、正转、反 转、变速及正反向点动功能，操作面板使用触摸屏实现。第3页共37页南京理工大学自动化学院第4页共37页南京理工大学自动化学院图2.1操作工艺流程图第#页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院3系统硬件设计3.1操作面板设计Wince操作面板使用触摸屏实现，主要由操作部件和显示部件组成。使用Flexibl

4、e实现的控制面板如图3.1、图3.2以及图3.3所示。电机操件启动停止点动基牙摄作j| uriiraiiBiin» in» rm实时参数频率时间图退出系统图3.1基本操作面板电机转速0r/min也柑转电匸0*0 V电机频率0, Q0 HZ电也电耳0,00 Ah基痔祚in nir 1 it II： inriii iimi实时卷数频率时间图退出系统图3.2实时参数面板第5页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院图3.3频率时间图面板第#页共37页南京理工大学自动化学院1. 操作部件 z 断路器开关闭合时断路器闭合，断开时断路器断开；z 复位按钮对系统

5、进行一次初始化，并建立通讯；z 转向设置开关闭合时电机转向为正向，断开时点击转向为反向; z 预设速度框用来填入希望达到的速度；z 设置速度按钮使预设速度生效；z 启动按钮使电机按设置速度启动；z 停机按钮使电机停转；z 点动按钮按下时，电机按设定方向以变频器中设置的固定速度转动，放开即停机；2. 显示部件z 断路器状态灯反映断路器当前状态，闭合亮，断开灭；z 电机运行指示灯反映电机运行状态，运行时亮，停止时灭；z 电机转速表显示电机当前速度；z 电机电压表显示电机当前电压；z 电机电流表显示电机当前电流；z 变频器频率表显示变频器当前输出频率；z 频率时间图（f-t图）纵轴为频率，横轴为时间

6、，用来绘制频率历史曲线，频率与速度成正比。3.2实验室系统硬件结构设计实验室系统硬件总体结构设计如图 3.4所示。由三部分组成：监控单元、控 制单元和现场设备。1. 监控单元使用西门子的SIMATIC PANEL触摸屏实现。2. 控制单元使用S7-300和MM440实现对电机的控制。3. 现场设备三相异步交流电动机。3.3系统硬件组态1. 组态主站打开SIMATIC MANAGER，通过FILE菜单选择 NEW新建一个项目，在 NAME栏中输入项目名称，将其命名为S7300_MM440，在下方的Storage Location 中设置其存储位置，如图3.5所示。项目屏幕的左侧选中该项目，在右键

7、弹出的 快捷菜单中选择Insert New Object插入SIMATIC 300 Station，如图3.6所示，可 以看到选择的对象出现在右侧的屏幕上。Irufla* I if-av Ob j vciFI£Object Prcrerties.Alt+H<turn.图3.5新建项目图3.6插入S7-300站双击 MPI/DP 槽，在弹出窗口 “Inteface二"Type中选择 “PROFIBUS,然后 点击“Properties '如图3.7所示点击“NeW新建一条DP总线，并设置地址为2 点击"Properties '弹出如图3.8所示

8、窗口，选择 DP类型，并设置传输速率为1.5Mbps。rroperlitff - PKOPIBOS inteif ace ITI/Iir CRC/S2. L)第9页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院图3.7新建PROFIBUS总线图3.8设置属性打开SIMATIC 300 Station，然后双击右侧生成的 Hardware图标，在弹出的HW config中进行组态，在菜单栏中选择“ View选择“ Catalog了开硬件目录，按订货号和硬件安装次序依次插入机架、电源、CPU以及I/O模块，如图39和图3.10所示。"1r鬥 307 5Ain| Cfi

9、i 3n&-£ Fi/or阳I1JE71/J-JP3$DI6iJC21VS6ni3ZrICE4¥TFMxICZHiV/D 5Ag903S.IIModule-.OtrJer nwtw8.FhI .Q .IIir6EST 30fT-1EO-OAAJO'21I OU 315-2 FIFDF315-2EKI3 0AS-HV2.3ir轟irj FKF册期3| 4nitodK2<駅器 321-1BHK-0AA0E ,7牙BE刃4馬| BD. -3J ID&32mDC24170.BEST d監TELm-dAAflD.第#页共37页南京理工大学自动化学院第10

10、页共37页南京理工大学自动化学院图3.9组态主站图3.10各模块详细信息此处不需要对触摸屏进行组态，其组态在Wince Flexible里完成第#页共37页南京理工大学自动化学院2. 组态从站在DP总线上挂上远程I/O模块，设置从站地址为3,并在其上加入相应I/O 模块。在DP总线上挂上MM440,并组态MM440的通讯区，通讯区与应用有关。MM440采用通用串行接口协议，其报文结构将在软件部分讲述。由程序操作的 通讯数据通过参数标识符值 PKW和过程数据PZD传递，最长使用的是中PKW 为4个字（8个字节），PZD为2个字（4个字节）的固定长度报文，即PPO1类 型，因此组态MM440的地址

11、分别对应读写PKW和PZD。组态MM440步骤如下： 打开硬件组态，在右侧选择 “PROFIBUS DP “SIMOVERT“MICROMASTER'4，添加到DP总线上，如图3.11。 在弹出窗口中选择地址为4,如图3.12所示。 选择“MICROMASTER4 “4 PKW 2 PZD （PP0 1）”，添加到从站中，如图3.13所示。 从站组态完成，设置地址，PKW 读为IB288IB295，PZD读为IB296IB299， PKW 写为 QB272QB279, PZD 写为 QB280QB283,如图 3.13。Troprt iter FIRJOPIBDS inteif ace

12、 lICftOTEB 4Do + + + -SIMOEEGSIMOVERT5 MASTEEDEIVES CB1J MASTEEDEIVES/DC MASTER5 MASTEEDEIVES/DC MASTER 鬲 MICROMASTER 4UrLiverE：al moduleCBFxCBP2DPV1花rrtFil|胛ir饰*93Tr uiHLisj co. fni-t： L. 5 Fbj-»S.rflinit第11页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院4 F珊，2 FZD (FFO 1)j 0 F珊,j 4 F珊,2 FZD (PFO 3)4 FZD wh

13、ole cons.OE I屉c.l| Ktlt图3.11插入MM440从站图3.12设置MM440从站地址第12页共37页南京理工大学自动化学院第13页共37页南京理工大学自动化学院IIWICEnMASriR 4s.J Order Nwber / fntiiHiI A翻I QCoriineAt14 fJW, 2 PZD ffra 1)曲艮.电弱£T2. . 27&122A1A d尸凤 2即换o280. . JBJ1图3.13组态从站口1ir2irQCFV 315-2 PF/IFii|黯王侮:45IIIi6xDC24¥BTB032kDC?W0 SA启910I3.4 M

14、M440参数设置使用变频器前应该先进行相关参数的设置，包括快速调试以及通讯相关参数 设置。进行快速设置时应将P0010设置为1,并设置P0003来改变用户访问级，最 后将P3900设置为1,完成必要的电动机参数计算，并使其它所有的参数恢复为 工厂设置。快速设置参数如表 3.1所示。表3.1快速设置参数表P0003参数内容缺省值设置值说明1 P0100使用地区0 0欧洲：功率单位KW频率缺省值50Hz3 P02!05应用领域0 0恒转矩2 P03100电机类型1 1异步电动机1 P03104额定电压230 400额定电压为400V1 P03105额定电流3.25 1.93额定电流为1.93A1

15、P03107额定功率0.75 0.75额定功率为0.75KW2 P03108功率因素0.00 0.30cos 6=0.802 P03110额定频率50.00 50.00额定频率为50.00Hz1 P03111额定速度0 1395额疋速度为1395r/mi n3 P03120磁化电流0.0由变频器自行计算2 P03135冷却方式0 0自冷2 P06>40过转因子150 150电机过载电流限幅值为额定电流的150%1 P0700命令源2 6COM链路的通讯板(CB)设置1 P10)00频率设定选择2 6通过COM链路的CB设定1 P10)80最小频率0.00 0.00允许最低的电动机频率1

16、P10)82最咼频率50.00 50.00r允许最咼的电动机频率1 P1120斜坡上升时间10.00 10.00电机从静止状态加速到 最咼频率所用的时间1 P1121斜坡下降时间10.00 10.00电机从最咼频率减速到 静止状态所用的时间2 P1135OFF3斜坡下降时间5.00 5.00参数发出OFF3命令后， 电机从最咼频率减速到 静止状态所用的时间2 P13100电机控制方式0 0线性特性的V/f控制2 P15i00转矩设定值0 0无主设定值2 P19)10自动检测方式0 0禁止自动检测方式与通讯配置相关参数设置如表 3.2所示，参数由P0003和P0004过滤表3.2通讯配置参数表P

17、0003/P0004参数内容缺省值设置值说明2/20 P0918PROFIBUS 地址3 4地址值为43/7 P719命令和频率 设定值的选择0 0命令和设定值都使用BICO2/20 P'927参数修改设置15 15使能DP接口更改参数4系统软件设计4.1 MM440通讯协议MM440采用PROFIBUS-DP与S7-300连接，在 DP现场总线上使用的是PROFIBUS-DP协议，MM440中通过选择通讯面板(CB)来实现该功能，下面将对两者间通讯相关帧内容进行介绍4.1.1通讯帧的结构在变频器DP现场总线控制系统中，S7-300与MM440间用户数据交换的帧 主要使用的是有可变数据

18、字段长度的帧（SD2），它分为协议头、用户数据和协 议尾，如图4.1所示，其中用户数据属于我们需要了解的。4.1.2用户数据详细说明用户数据结构被指定为参数过程数据对象（PPO），有的用户数据带有一个 参数区域和一个过程数据区域，而有的用户数据仅由过程数据组成。 变频器通讯 概要定义了 5种PPO类型，如图4.2所示。PKLW1PKEINDPWEPZD1STV,'1ZSlft'lP7D2HSWHIWRZD3P3MPZD5PZD6PZD7PZD6PZD9PZD 10- 1 -W 3 -X 1罕1PP01PP02PP03PPO4PPQ5图4.2用户数据结构MM440仅支持PPO型1

19、和型3,此处选取的是通讯的 PPO1类型，包含4 个字的PKW数据和2个字的PZD数据，数据格式如图4.3所示。下面介绍分别 数据类型的具体内容。第15页共37页南京理工大学自动化学院IL._LLpl1 11 j v n11 f AJ第16页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院图4.3 PPO1类型数据格式1. PKW区PKW区前两个字PKE和IND的信息是关于主站请求的任务或应答报文，PKW区的第3、第4个字规定报文中要访问的变频器的参数。P2013选择可变长度模式（默认值127），主站只发送PKW区任务所必需的字数，应答报文的长 度也只是需要多长就用多长，这里

20、主站只使用4个字PKW。PKE该字的结构如表1所示。其中AK标识分任务和应答模式，表2仅列出常用 的表示说明。PNU存放要访问的变频器的参数号，当参数超过一定范围时，还 以IND中数据位索引。AK说明1请求参数数值2修改参数数值（单字）3修改参数数值（双字）AK说明2传送参数数值（单字）3传送参数数值（双字）表4.1 PKE字结构位标识功能15-12AK任务或应答识别标记ID11 SPM保留为010-0 FNU基本参数号表4.2任务AK说明表4.3应答AK说明第#页共37页南京理工大学自动化学院第#页共37页南京理工大学自动化学院表4.4 IND说明第#页共37页南京理工大学自动化学院位说明1

21、5-12PNU扩展11-8保留为07-0下标（2） INDPNU扩展以2000个参数为单位，大于等于2000则加1。下标用来索引参数 下标，没有值则取0。PWEPWE的两个字是被访问参数的数值 MICROMASTER4的参数数值，它包含 有许多不同的类型，包括整数、单字长、双字长、十进制数浮点数以及下标参数， 参数存储格式和P2013的设置有关，可参见变频器手册。举例 读出参数P0700（700=02BChex）的数值；PLCMICROMASTER4 （请求）：12BC000000000000MICROMASTER4 PLC （应答）：12BC00000002应答报文告诉我们P0700是一个单

22、字长的参数数值为0002 hex。 读出参数P2010下标1 （2010=00A和IND的位15置1）的数值；PLCMICROMASTER4 （请求）：100A800100000000MICROMASTER4 PLC （应答）：243A000042480000应答报文告诉我们这是一个双字长参数数值为 42480000 （IEEE浮点数）， 可以转换为十进制数形式显示。 把参数P1082的数值修改为40.00 （40.00=42200000 IEEE浮点数）；Step1PLCMICROMASTER4 （请求）：143A000000000000MICROMASTER4 PLC （应答）：243A0

23、00042480000应答识别标志2表明这是一个双字参数，所以我们必须采用任务识别标志 3 修改参数数值双字。Step2PLCMICROMASTER4 （请求）：343A000042200000MICROMASTER4 PLC （应答）：243A000042200000确认这一参数的数值已修改完毕。2. PZD区通讯报文的PZD区是为控制和监测变频器而设计的，可通过该区写控制信 息和控制频率，读状态信息和当前频率。（1） STW当通过PLC对变频器写入PZD时，第1个字为变频器的控制字，其含义如 表5所示。一般正向启动时赋值 0X047E，停止时赋值0X047F。表4.5控制字说明位功能0 1

24、00On(斜坡上升)/0FF1(斜坡下降)否是010FF2:按惯性自由停车是否02OFF3：快速停车是否03脉冲使能否是04斜坡函数发生器(RFG)使能否是05RFG开始否是06设定值使能否是07故障确认否是08正向点动否是09反向点动否是10由PLC进行控制否是11设定值反向否是12未使用13用点动电位计(MOP)升速否是14用MOP降速否是15本机/远程控制P0719下标0P0719下标1HSW当通过PLC对变频器写入PZD时，第2个字为主设定值，即设定的变频器 主频率。如果P2009设置为0,数值是以十六进制数的形式发送，如果P2009设 置为1数值是以绝对十进制数的形式发送。ZSW当通

25、过PLC读变频器PZD时，第1个字为变频器状态字，其含义如表 4.6 所示。表4.6状态字说明位功能0 100变频器准备否是01变频器运行准备就绪否是02变频器正在运行否是03变频器故障否是04OFF2命令激活是否05OFF3命令激活否是06禁止on（接通）命令否是07变频器报警否是08设定值/实际值偏差过大是否09PZDI（过程数据）控制否是10r已达到取大频率否是11:电动机电流极限报警是否12电动机抱闸制动投入是否13:电动机过载是否14电动机正向运行否是15变频器过载是否HIW当通过PLC对变频器写入PZD时，第2个字为运行参数实际值，通常把它 定义为变频器的实际输出频率，通过 P20

26、09 （如上所述）进行规格化。举例 正向运行，频率40.00Hz;SteplPLCMICROMASTER4 （请求）：047E3333MICROMASTER4 PLC （应答）：FB310000设置速度，并检测变频器是否处于准备运行状态，应答数据提示我们，当前频率状态正常，方向设置为正向，并且速度为 0。Step2PLCMICROMASTER4 （请求）：047F3333发送控制命令，启动变频器控制电机。 变频器正向点动；Step1PLCMICROMASTER4 （请求）：047E0000MICROMASTER4 PLC （应答）：FB310000检测变频器是否处于准备运行状态，应答数据提示我

27、们，当前频率状态正常， 方向设置为正向，并且速度为0。Step2PLCMICROMASTER4 （请求）：057E0000发送命令，使点动机点动运行，正向点动运行频率由P1058决定。4.2 PLC控制程序设计电机操作包含复位、启动、停机、点动以及电机状态的读取，可将程序按不同电机操作划分程序。为使程序更容易理解，下面将首先对与程序相关的内容进 行介绍，接着总体阐述各部分间的逻辑关系，然后对每部分分别进行详细介绍。4.2.1 SFC14、SFC15 介绍许多复杂功能的DP从站，如闭环控制器或电气驱动等，它们通常不能用简单的数据结构来完成这些任务，这些 DP从站需要更大的输入和输出区域，而且 在

28、这些I/O区域中的信息常常是相连不可分割的。并且STEP7中的I/O存取命令 不允许用单字节、单字或双字命令去存取具有 3个或大于3字节的相连续的DP 数据区域(模块)。因此，为了存取这种封闭结构的相连续的数据区域，使用系 统功能函数 SFC 14(DPRD_DAT)和 SFC 15(DPWR_DAT)。为了读一个 DP从站相连续的输入数据区域，使用系统功能函数SFC14(DPRD_DAT)。如果一个DP从站有若干个相连续的输入模块，则必须为所要 读的每个输入模块分别安排一个 SFC14调用。表4.7中列出了 SFC14的输入和 输出参数。表4.7 SFC14参数表参数说明数据类型存贮器区域描

29、述LADDR INPUTWORDl,Q,M,D,L(不变的)用 HW Config 组 态的DP从站的输 入模块开始地址 规定。(十六进制格式)RECORD O)UTPUTANYI,Q,M,D ,L所要存储用户数 据的目的区域RET VAL O)UTPUTINTI,Q,M,D 丄SFC状态返回值SFC15用来输出连续数据区域，输入和输出参数与SFC15相似，LADDR为 目的输出数据地址，RECORD为希望输出数据存储区。返回值RECORD可以用来判断读写数据是否发生错误，以及发生何种错误, 如果无错误发生，返回值为 W#16#0000,其它状态可参阅手册说明。422数据块DB1S7-300与

30、MM440的通讯主要是对4个字PKW和2个字PZD进行读写，为 使程序编写更为方便，可在程序中开辟一块静态存储空间，即DB1，用来存放要读写的数据，数据块格式与 PKW和PZD的结构相似，如图4.4所示，读写区 域分开。AddresstVaiTiETypeInitial valuE0.0STRUCT+0.0WORDvfieia4-2.0INI)R(JORL+4*0PKE1 R(JORDW16#0+6»0PKEE RUQPPU#16#0+e.oPZD1JIWORI)U#16#0+10,0PZD2 R(JORPW16#0+12.0附帥+14.0IND WWORD+16PKE1 UWORP

31、W16#0PKE2 Wuonntr#i6#o+20.0PZD1 UWORDusri6#o+亞WORD=24.0EHLSTRUCT图4.4 OB1结构图4.2.3程序总体设计程序总体流程图如图4.5所示，PLC上电后程序开始循环执行，断路器闭合 后，进行复位操作，即可对电动机进行相应控制，同时 T1以0.5s的频率触发, 刷新当前电压、电流以及频率值。第22页共37页南京理工大学自动化学院第23页共37页南京理工大学自动化学院图4.5程序总体流程图4.2.4程序符号表在Step编写的符号表如图4.6所示。第#页共37页南京理工大学自动化学院Symb口1AddressData itVDComeri

32、tTURH.OKH30.0BOOLRESETK30, 1BOOLRESET, SEHI>K30.2BOOL融发初始化通讯RESET.OK5130.3BOOL复僮充成F£)RVORD BACKWORDH30.5B50L0正转/ L反转START亞31,0BOOL启动SrAJtT.SEHMyr.31. 1BOOLSTARTs IWGK31.2BOOL电机运行中START, SENT 2M31.3BOOL射发启动通讯2SET.SPEEDK31BOOL设盖遽度SET.SPEED.SEMDK31.5BOOLSTOPH32.0BOOLSTOP.SENDH32, 1BOOL甫拨停机通讯JOG

33、I32.2BOOL点动JOG UPI32.3BOOL点型开姑豔1中JOG DOTNI32.4KL点动结束脉；中JX.INC32.5BOOL点动状总VOLTAGE.SENDK33. 1BOOL械菱读取电压迪讯CURfiENT SENDM33.2BOOL融浚读取电谎通讯FREQUENCE. SENDH33P3BOOL射发读取频牽通讯ZERO SPEEI>H3L4BOOL遽閨为叫罐一TOLTEHD40REALCUKEENTID44REAL.FREQUENCEKD48REALS Fra>60DIMT中何换算存储区SP EEALKD64SEAL中画按算存储旷SPE_FREHW34INI速度值

34、SPEEDKW36INT设蚩連度俏Ctl SPEED冊3SINT麺速度CYCL EIC0E1OB1通讯歎据垠BREAKERQ4,0BOOLLPRDJJATSFC14SFC14读D缺站数据DPWR D£TSFC15SFC15耳DF从姑蝕据图4.6程序符号表4.2.5复位复位按钮（RESET）被按下，当断路器（BREAKER ）已经闭合，则触发一次脉冲，进入复位完成状态（RESET_OK），给期望速度（SPEED）赋值为0，并对DB1中要发送的PZD区赋控制字（047Ehex）和主设定值（0）,然后触发 一个复位通讯脉冲（RESET_SEND）,调用SFC15和SFC14进行通讯操作，写

35、 的操作地址从280（ 118hex）开始4个字节，读的操作地址从 296（ 128hex）开 始4个字节，变频器I/O地址参见组态部分图3.10所示，程序如图4.7所示。Retvcrk 3 :初嫌化程序VetvaTk 4 :初殆化程序图4.7复位程序4.2.6设置方向在复位完成后，可通过方向开关（FORWORD_BACKWORD ）改变电机的 转动方向，当断开为正方向，闭合为负方向。方向开关操作PZD中控制字的11位(DB1.DBX20.3 ),这里要注意的是程序中字的存储方式是高字节存放低地址， 低字节存放高地址，位都是从高到低对齐。方向设置可以在几种方式下完成：电 机启动前、电机运行中以

36、及电机点动前。程序如图4.8所示。Ketvaxk 5 :电机按作程序设直电机转向DB1.DBX2O,3”阳附RD.KE SET 01T EUi£KWORD IKI图4.8设置方向程序4.2.7设置速度按下设置速度按钮(SET_SPEED)，能够给期望速度赋值，并触发一个速度 改变通讯脉冲(SET_SPEED_SEND)，当电机处于运行状态时，将建立一次通讯 改变转速。变频器使用的V/f控制，速度是与频率成正比的，例如本电机的额定 频率是50Hz,该频率下对应的额定转速为1395r/min,当频率为40Hz时，转速 对应为1116r/min。要注意的是，传送 W#16#4000给主设定

37、值，对应的频率为 50Hzo程序如图4.9所示。VetMTk 6 :电机操柞理序'SET, SPEED"T HN10.4RESET_0KT H-MOVEENENOIWourW&#500-'5PEED"SET_ sfee£ SEND*_UI图4.9设置速度程序4.2.8启动在复位完成后，按下启动按钮(START)，进入运行状态(START_ING)。 启动分两个步骤 ，首先让电机处于准备运行状态，触发启动通讯脉冲1 (START_SEND1)，写PZD中控制字为047Ehex，主设定值为期望频率，并发 送；当读回状态字为正方向 FB31hex

38、 (-1231 )或反方向BB31 (-17615)时，触 发启动通讯脉冲2 (START_SEND2)，写控制字为047Fhex,主设定值为期望频 率，此后电机开始运行。程序如图 4.10所示。第27页共37页南京理工大学自动化学院第28页共37页南京理工大学自动化学院Rctwoxk 7 :电机蘇作程序'TART"STARTK10.2RESFT_0K'J0G_IM3rSTAKT_SENDl"MOVEENOINOUTSPEEDrDBl.DB¥22Netvork 9 :电机操作程序* STARTSEBD1'fkt'DP>R_Db

39、IT KI 仃¥416*118-LADDKretbVAL=W8PflXl.DBK20.0BYTE 4-RECORDDPRD.DA'TEWOLADDREETJ7ALrMV6RECORDPiDBLDBX8.0 -BY1T 4第#页共37页南京理工大学自动化学院第29页共37页南京理工大学自动化学院Rctwoxk 10 :电机操作程序3TAKT时"SET_ SPEED. 5EW"F0RWED BACKWORDFORTORDBACKWORDCMPI*STAKT_ SENDS" TIDEL DBVB-1231=DEI- DBVB-17S15-K11.0&q

40、uot;（P）-N11.1Nc-tvork 11:电机操柞程序rSTART_SEKD2*Netvorl 12 :电机操作程序IW11W2CMP =1IW1IN2” STARTT时TT10+7讣JBLDBU21.05）IMOVEENEJTQINOUT飞FEED*-DB1.DBV22"£TART_ SENDS*kmrfDFWE_DAT'ENOlftl6#118 -LAD15RRET_VALPtDBl.DBX20-0BYTE 4 -RECORD-we"DPRD MTEMENOLADDRRET_¥ALRECORD¥*16#12a-W6103.0

41、 -BYTE 4图4.10启动程序第30页共37页南京理工大学自动化学院429停机运行状态下点击停机按钮，将复位运行状态，并触发停止通讯脉冲 (STOP_SEND),写PZD中控制字047Ehex以及主设定值0,电机停止运行。程序如图4.11所示。Rctvoik 13 :电机挽作程序Hetwoik 14 :电机揀作程洋Mi"STOP.SEND*MOVEEKQQ IUOUT-DELDDT22Netvaxk 15 :电机揀tF程序图4.11停机程序4.2.10点动当复位完成，并且电机不处于运行状态下时，可以按下点动按钮(JOG),检测到按钮按下，触发一个上升沿脉冲，此时将进入点动状态(J

42、OG_ING),设置PZD中控制字第8位为1,第9位为0,并触发点动开始脉冲(JOGUP_SEND)，发送控制字，点动的方向由方向开关决定。当点动按钮松开时，触发一个下降沿 脉冲，将点动状态(JOG_ING)，控制字第8和第9位复位，并触发点动结束脉 冲(JOGDOWN_SEND)，发送控制字。程序如图 4.12所示。Vetvoik 16 :电机燥作程序+START_"RESETLOE" 时7ocup_'JOG'HLL25EJTO"JTctvaxk 17 :电机揀作程序图4.12点动程序T I1/1-4.2.11读取当前电压、电流以及频率该部分的功

43、能是以0.5s的频率刷新当前电压、电流以及频率的值，变频器当前电压、电流以及频率是以 32位浮点数的形式存储于参数r0025、r0027和r0021。T1每隔0.5s将触发一个上升沿脉冲，首先触发一个读电压脉冲(VOLTAGE_SEND)，给 PKW 的 4 个字赋值(1019000000000000heX，存储于DB1.DB12开始的8个字节中，并建立一次通讯，当读回的PKW中PKE为8217(2019hex)时，说明读取过程成功，将读取电压值(DB1.DB4DB1.DB7 )存储 到电压值(VOLTAGE )中，紧接着触发一个读电流脉冲(CURRENT_SEND)， 根据上述原理再依次读电

44、流和频率值。T1no. 6Hetvork 19 :读当前电压、电流、頻率SEND*t)IWetvork 20 : 当前电压、电流、频牽VOLTAGESEMTiNctTork 21 :读当前电压、电甌 频宰” VQLT骼ESENDRetvork 22 :读当前电压、电儘、频军CMP =1MOVE EHEI»TNOUTDBLDBW-itnDEl,l>BD4 -S31?-IN21E10.6cioEfrr_f_I图4.12读电压程序4.3 WinCC Flexible 监控程序设计4.3.1基本控件1. 开关按一下将变量置位，按两下将变量复位。2. 按钮按下时将变量置位，释放时将变量复

45、位。3. 显示灯由红绿两个圆组成，根据状态，显示不同颜色的圆4. 数据输入框与需要设定的值相关联，单击时会弹出设定键盘。5. 数据显示框可选择显示的格式。6. 报表图改变横纵轴的坐标以及显示参数。第34页共37页南京理工大学自动化学院4.3.2变量表与控件相关联的变量表如图4.1所示，控件通过该表与程序建立连接关系ButtonjogBoolM 32.21100 msButtan_ResetSoolM30J1100 msButton_Set5peed 连赛BodM31.4I100 msButton-StartBoolM31.01100 msBOOlM 32.01100 ins»a_FR

46、aalIO 4®I1 £连接RealMD«11 sDig_5et5peecl连接IntMW 3611 5Dig_5peed连接IntIW 381Is冈连搖RealMDW11 SBootM33.41loo msLED 丄TMfcBFBoolQ4.D11 5LED JogBoolM 32.511 5LED_MotorBoolM31.2IIsLED_Reset连接BoolM 30.3IIsSwitidi_BreakerSffiJBqdIM30,011 sSvyltcfionvfrBoolM30.5$图4.12变量表图4.3.3显示界面显示界面与第三部分的控制面板相同5程

47、序调试程序调试分为两个部分，包括 PLC中程序调试，以及触摸屏程序调试5.1 PLC程序调试PLC程序调试可按表5.1的步骤进行，这里将对正确操作和误操作的结果进 行分析，验证程序的可靠性。表5.1正确操作步骤表步骤操作内容结果分析Stepl闭合断路器开关断路器闭合，变频器得电；Step2按下复位按钮变频器状态正常；Step3设置转向为正向电机方向为正；Step4输入速度并设置速度被赋值；Step5按下启动按钮变频器频率变为设置值，电机开始正向转动；Step4输入速度并设置变频器频率变为设置值，电机转速改变；Step5设置反向变频器频率变为负设置值，电机转向变反；Step6停机变频器频率降为零，电机停止运行；Step7设置转向为正向电机方向为