
西門子6SL3210-1KE32-1UB1
6SL3210-1KE32-1UB1SINAMICS G120C 標稱功率:110.0kW 150% 過載 3 秒。 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 未過濾 集成式安全轉矩切斷 現場總線:USS/ MODBUS RTU; I/O-接口: 6DI,2DO,1AI,1AO 防護等級 IP20/UL Open Typ 尺寸:FSF 708X305X357(HXWXD) 外部 24V
問題:如何通過PC Adapter 調試MM4和G120變頻器?
答案:利用STARTER軟件通過PC Adapter(PROFIBUS通訊)可以調試MM4和G120變頻器,但是PC Adapter 電纜需要由MPI/DP接口提供DC 24V供電才能正常工作,MPI/DP接口見圖1。
圖1MM4系列變頻器PROFIBUS通訊模板的接口不提供DC 24V輸出,G120系列變頻器CU240S控制單元PROFIBUS接口可以提供DC 24V輸出,但是容量有限,不能支持PC Adapter 正常工作。如果將PC Adapter 直接插在變頻器的PROFIBUS接口上,STARTER軟件無法與變頻器通訊。可采用圖2所示的連接方式連接,將PC Adapter電纜接口通過帶編程口的總線連接器連接到CPU集成的DP接口上,PC Adapter就可以通過CPU集成的DP接口供電,并通過PROFIBUS電纜與變頻器通信。
圖21) 帶編程口的PROFIBUS總線連接器,訂貨號6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不帶編程口的PROFIBUS總線連接器,訂貨號6GK1 500-0FC10
注意:使用CP342-5作為主站時不支持此連接方式,該模塊 DP接口不提供DC 24V電源。2.PDO通信服務基本原理
CANopen 的實時數據傳輸通過“過程數據對象PDO(Process Data Object)”進行傳輸。
數據從一個生產者傳到一個或多個消費者。每個PDO較多傳送8 個字節數據(例如:一個 PDO 可以傳輸較多 64 個數字 I/O 值,或者 4 個 16 位的 A/D 值)。有兩種PDO ,發送PDO(TPDO)和接收PDO(RPDO)。
圖2-1 PDO服務通信模型PDO 報文由COB-ID 標識,生產者發出的TPDO帶有相應的COB-ID,消費者如果希望接收該PDO的數據必須將其RPDO的COB-ID設置為與生產者TPDO的COB-ID相同的值。
每個 PDO 在對象字典中用 2 個對象描述:
- PDO 通信參數:包含PDO的COB-ID,傳輸類型,禁止時間和定時器周期;
- PDO 映射參數:包含一個對象字典中對象的列表,這些對象映射到 PDO 里,包括它們的數據長度。生產者和消費者必須知道這個映射,以解釋 PDO 內容。
更詳細PDO通信服務信息請參考其它CANopen協議相關資料。
3.自由PDO映射實例
本實例介紹如何采用自由PDO映射方式實現帶轉矩限幅的速度控制功能。本實例并不考慮采用何種CANopen控制器以及如何配置CANopen控制器,只針控制單元CU230P-2 CANopen通信的參數設置進行介紹。變頻器通用技術以及調試方法本實例也不進行介紹請參考其它文檔。3.1 功能說明
CU230P-2通過RPDO1和RPDO2共接收4個字的過程數據數據,包括控制字、速度設定值、正轉矩限幅、負轉矩限幅。通過TPDO1和TPDO2共發送6個字的過程數據,包括狀態字、速度實際值、輸出電流、直流母線電壓、故障編號、報警編號。表3-1 RPDO 的COB-ID及映射關系
COB-ID 映射1 映射2 映射3 映射4 RPDO1: 202Hex 6040 Hex
(控制字)5800 Hex
(速度設定值)0 Hex 0 Hex RPDO2: 302 Hex 5801 Hex
(正轉矩限幅)5802 Hex
(負轉矩限幅)0 Hex 0 Hex
表3-2 TPDO 的COB-ID及映射關系
COB-ID 映射1 映射2 映射3 映射4 RPDO1: 182Hex 5810 Hex
(控制字)5811 Hex
(速度實際值)5812 Hex
(輸出電流)5813 Hex
(直流電壓)RPDO2: 282 Hex 5814 Hex
(故障編號)5815 Hex
(報警編號)0 Hex 0 Hex
3.2 硬件接口
本實例采用G120控制單元 CU230P-2 CAN V4.3.2 訂貨號6SL3243-0BB30-1CA1。
圖3-1 CU230P CANopen物理接口 圖3-2 管腳分配
3.3 CAN接口設置
使用STARTER軟件和BOP-2操作面板均可對CAN接口進行設置。在STARTER中使用控制單元樹狀視圖的“Communication ”中“CAN”功能設置CAN接口。使用BOP-2面板設置請參考下圖中對應的參數號。> “CAN interface”選項卡中,設置通信速率和節點ID。(注意:只有在變頻器重新上電后,節點 ID 和波特率的修改才會生效。斷電前請執行“copy RAM to ROM”保存修改的參數)。
1) P2030 = 4激活CAN
2) P8622 通信速率
3) P8620 節點ID
(注意:如果硬件DIP開關設置的節點ID為0,那么由P8620設置節點ID。否則P8620為只讀,顯示由硬件DIP開關設置的節點ID)西門子6SL3210-1KE32-1UB1
圖3-3 CAN interface選項卡
> “Standard Identifier” 選項卡中,可修改SYNC和Emergency服務的COB-ID,SDO和NMT服務的COB-ID是不能修改的。
4) P8603 緊急事件COB-ID
5) P8602同步對象COB-ID
圖3-4 Standard Identifier選項卡> “Network Management”選項卡中,可以設置CAN接口的運行狀態。在修改CAN接口配置時,應將CAN接口運行狀態設置為“Preoperational”預運行狀態。
6) P8685 CAN接口運行狀態
0: 正在初始化
4: 停止
5: 運行
127: 預運行
128: 復位節點
129: 復位通信
圖3-5 Network Management選項卡> “Monitoring functions” 選項卡中,可設置節點的監控功能。“Heartbeat”和“Node guarding”不能同時激活。設置為“0ms”時功能被禁止。另外還可以設置在出現通信錯誤時CAN節點的動作。
7) P8606 心跳時間
8) P8604[0]節點護衛時間
9) P8604[1]節點護衛生命因子
10) P8609[0]出現通信故障時的響應
圖3-6 Monitoring functions選項卡本實例只對CAN接口的基本參數通信速率和節點ID進行了設置,對于節點保護心跳協議等功能請根據實際應用進行設置。
3.4 自由PDO映射設置
使用STARTER軟件只能通過專家列表配置PDO映射參數,雙擊控制單元樹狀視圖的"Expert list"可以打開專家列表。使用BOP-2面板調試請參考以下步驟中對應的參數號。
> 將PDO映射方式修改為自由映射,P8744= 2;
> 修改RPDO1通信參數和映射參數:
- 修改RPDO1 的COB-ID并允許修改映射:P8700[0]=80000202H;
- 修改RPDO1傳輸類型:P8700[1]=FEH(采用默認值:立即接收)
- 修改映射:設置映射參數P8710[0]=6040_00_10H;
- 修改映射:設置映射參數P8710[1]=5800_00_10H;
- 修改映射:設置映射參數P8710[2]= 0H;
- 修改映射:設置映射參數P8710[3]= 0H;
- 將PRDO1設置為禁止修改映射:P8700[0]=202 H;
> 修改RPDO2通信參數和映射參數:
- 修改RPDO2的COB-ID并允許修改映射:P8701[0]=80000302H;
- 修改RPDO2傳輸類型:P8701[1]=FEH(采用默認值:立即接收)
- 修改映射:設置映射參數P8711[0]=5801_00_10H;
- 修改映射:設置映射參數P8711[1]=5802_00_10H;
- 修改映射:設置映射參數P8711[2]=0H;
- 修改映射:設置映射參數P8711[3]=0H;
- 將PRDO2設置為禁止修改映射:P8701[0]=302 H;
> 修改TPDO1通信參數和映射參數:
- 修改TPDO1的COB-ID并允許修改映射:P8720[0]=80000182 H;
- 修改TPDO1傳輸類型:P8720[1]=FEH(采用默認值:數據變化時發送)
- 修改映射:設置映射參數P8730[0]=5810_00_10 H;
- 修改映射:設置映射參數P8730[1]=5811_00_10 H;
- 修改映射:設置映射參數P8730[2]=5812_00_10 H;
- 修改映射:設置映射參數P8730[3]=5813_00_10 H;
- 將TRDO1設置為禁止修改映射:P8720[0]=40000182 H;
> 修改TPDO2通信參數和映射參數:
- 修改TPDO2的COB-ID并允許修改映射:P8721[0]=80000282 H;
- 修改TPDO2傳輸類型:P8721[1]=FEH(采用默認值:數據變化時發送)
- 修改映射:設置映射參數P8731[0]=5814_00_10 H;
- 修改映射:設置映射參數P8731[1]=5815_00_10 H;
- 修改映射:設置映射參數P8731[2]=0H;
- 修改映射:設置映射參數P8731[3]=0H;
- 將TRDO2設置為禁止修改映射:P8721[0]=40000282 H;
按照以上步驟設置自由PDO映射后,變頻器自動將CANopen對象映射到變頻器過程數據中,映射關系請參考下表。也可通過r8750查看接收數據映射關系,r8751查看發送數據映射關系。
表3-3 接收數據映射關系 表3-4 發送數據映射關系
CANopen對象 G120 過程數據 CANopen對象 G120 過程數據 6040 r2050.0(PZD1) 5810 P2051[0](PZD1) 5800 r2050.1(PZD2) 5811 P2051[1](PZD2) 5801 r2050.2(PZD3) 5812 P2051[2](PZD3) 5802 r2050.3(PZD4) 5813 P2051[3](PZD4) 5814 P2051[4](PZD5) 5815 P2051[5](PZD6)
3.5 過程數據互聯
> 控制字自動互聯
- 設置P8790=1控制字自動連接;
- COPY RAM TO ROM;
- 斷電重新上電,變頻器自動修改與控制字相關的參數互聯;
表3-5 控制字位含義
位15..8 位7 位6..4 位3 位2 位1 位0 未用 故障復位 未用 脈沖使能 OFF3停車 OFF2停車 ON/OFF1 > 主設定值與轉矩限幅過程數據互聯
- P1070=2050.1,將PZD2做為主設定值;
- P1522[0]=2050.2,將PZD3做為正轉矩限幅;
- P1523[0]=2050.3 ,將PZD4做為負轉矩限幅;
> 發送過程數據互聯
- P2051[0]=52,將r52狀態字經由PZD1發送;
- P2051[1]=63.1,將r63.1轉速實際值經由PZD2發送;
- P2051[2]=68.1,將r68.1輸出電流經由PZD3發送;
- P2051[3]=26,將r26直流母線電壓經由PZD4發送;
- P2051[4]=2131,將r2131當前故障號經由PZD5發送;
- P2051[5]=2132,將r2132當前報警號經由PZD6發送;
注意:上述設定后,經過CANopen傳輸的速度設定、轉矩限幅值、速度實際值、輸出電流以及直流母線電壓均為經過標準化的16位有符號整數。標準化方法:變頻器接收或發送的十進制有符號整數16384對應于**的基準量。G120變頻器常用的基準參數:P2000基準轉速、P2001基準電壓、P2002基準電流、P2003基準轉矩。
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