远程通信：S7-300与MM440变频器的链接

1.通过BOP面板操作实现对MM440变频器的快速调试

根据变频器的输出电压范围和电动机的额定输入电压（星形联结和三角形联结的额定输入电压不同，见图8-59），选择星形联结还是三角形联结方式。

图8-59 电动机联结方式

本实验所用的电动机，三角形联结时的额定输入电压为230V，星形联结时的额定输入电压为400V，而MM440的输出电压范围为0～460V，故电动机两种联结方式均可。

首先将变频器恢复至出厂设置，见表8-11。

表8-11 恢复出厂设置

进行变频器快速调试，见表8-12。

表8-12 快速调试

注意：出厂默认P0700=2，即：指令源来自端子排上的数字量输入。若要使用PROFI-BUS进行通信，需要进行通信参数设置，见表8-13。

表8-13 在MM440变频器BOP操作面板上进行通信参数设置

注意：这里的地址应该与硬件组态的MM440变频器的地址一致，并且，能用参数P0918设置总线地址的前提是DIP开关为0，因为硬件地址优先。

2.使用SIMATIC STEP7软件进行硬件组态

针对本实验的具体硬件型号和通信模块类型，新建一个项目，进行硬件组态。在硬件组态窗口右边的视图里，展开SIMATIC 300，插入“Rail”。点击第一槽，插入电源模块。在第二槽，组态一个CPU模块，默认主站地址为2，通信波特率为1.5Mbit/s。按照上述方法，分别组态数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及计数器模块。

在“PROFIBUS（1）：DP master system（1）”上，对MM440变频器进行组态：

单击导轨上的“PROFIBUS（1）：DP master sys-tem（1）”，在下边的视图中，如图8-60所示展开PROFIBUS-DP下 的“SIMOVERT”，双 击“MI-CROMASTER4”，即可把MM440变频器作为从站挂在“PROFIBUS（1）”下。

其中，从站地址默认为3（见图8-61）。

图8-60 PROFIBUS-DP网络设备

接下来就要为MM440变频器与S7-300 PLC控制器之间的PROFIBUS-DP通信选择报文结构。本实验选择PPO3报文结构，即允许S7-300 PLC以PPO3模式控制MM440变频器。

在组态的MM440上单击鼠标左键，然后在右边的视图中展开PROFIBUS-DP下的“SI-MOVERT”，展开其下的“MICROMASTER4”，双击PPO3，这样就为主从通信选择了报文结构（见图8-62）。

注意，MM440默认的报文结构是PPO3。如果选择其他报文结构，还需要重新设置相应的通信参数，如P2041等。

所有硬件组态结束后，组态硬件连接如图8-63所示。

图8-61 设置MM440的PROFIBUS地址

图8-62 选择报文结构

图8-63 组态硬件连接

模块的槽号、名称、型号、版本、PLC为其分配的地址以及注释均显示在下面的窗口中，如图8-64所示。

图8-64 硬件组态窗口

至此，硬件组态完毕。单击工具栏上的按钮，保存并编译硬件组态；单击下载按钮，将硬件组态下载到控制器里。

3.USS通信协议

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字段长度的帧（SD2），它分为协议头、用户数据和协议尾，如图8-65所示，其中用户数据是我们需要了解的。(www.xing528.com)

图8-65 通信帧的结构

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。变频器通信概要定义了5种PPO类型，如图8-66所示。

图8-66 5种PPO类型

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，这里主站只使用4个字PKW（见图8-67）。

PKE字结构见表8-14。其中，AK标识分任务和应答模式，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。

图8-67 通信帧数据格式

表8-14 PKE字结构

IND：PNU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。

PWE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。

通信报文的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。

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，其说明见表8-15。

表8-15 控制字说明

HSW，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，当通过PLC读变频器PZD时，第1个字为变频器状态字，其说明见表8-16。

表8-16 状态字说明

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P2009（如上所述）进行规格化。

举例，正向运行，频率40.00Hz：

Step1：

PLC→MICROMASTER4（请求）：047E3333；

图8-68 实验程序

MICROMASTER4→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。

Step2：

PLC→MICROMASTER4（请求）：047F3333；

发送控制命令，起动变频器控制电动机。

4.编写程序

回到管理器界面，展开左边的视图，单击“Blocks”，然后在右边弹出的文件中双击OB1，会弹出程序属性对话框，这里选择编程语言为梯形图LAD。单击“OK”后，进入到编程界面。

本实验程序如图8-68所示。

程序编制完毕，单击保存按钮，保存程序。

单击管理器菜单栏的图标，将硬件组态和程序下载到CPU。下载完毕后，单击上线按钮，进行在线控制。打开程序，单击菜单栏上的监控按钮，在线监控PLC。