西门子 6ES7148-4CA00-0AA0 西门子 6ES7148-4CA00-0AA0 西门子 6ES7148-4CA00-0AA0
SIMATIC DP， 电源模块，用于 电子模块 ET 200 PRO PM-E，24V DC， 包括总线模块， 连接模块 PM-E 6ES7194-4B.00-0AA0 单独订货
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建议同时购买：
  6ES7141-4BF00-0AA0
SIMATIC DP， ET 200 PRO 的电子模块 8 DI 24V DC， 模块诊断; 包括总线模块， 接口模块 IO 6ES7194-4..00-0AA0 单独订货
 6ES7154-4AB10-0AB0
SIMATIC DP，PROFINET 接口模块 IM 154-4 PN， High Feature，用于 ET 200 PRO， 集成开关， 包括终端模块， PN
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新型ET200S FC使用的固件版本是V3.0，这是 SINAMICS G120 的固件平台。除了功能有所改进以外，还增加了新的功能。能够通过 Profidrive 4.0 行规控制访问 ET 200S FC 变频器。而且ET200S FC变频器执行标准报文1，不再需要使用 FB100 通信功能块；不再具有参数通道，可以使用 Profidrive 4.0 的非循环数据集 (DS47) 读取变频器中的参数或向其中写入参数。本文主要通过一个示例介绍对ET200S FC(Firmware V3.0)进行参数读写的方法，并不涉及使用软件STARTER调试ET200S FC的过程。
1 新型ET200S FC的订货信息
新型ET200S FC可通过指定下列订货号[MLFB]订购控制模块和功率单元，注意控制单元和功率单元必须都为新型的才可以组合使用。
| 订货号 | 描述 |
| 6SL3244-0SA00-1AA1 | 控制模块 ICU24 |
| 6SL3244-0SA01-1AA1 | 控制模块 ICU24F |
| 6SL3225-0SE17-5UA1 | 功率单元 IPM25 750 W |
| 6SL3225-0SE22-2UA1 | 功率单元 IPM25 2.2 kW |
| 6SL3225-0SE24-0UA1 | 功率单元 IPM25 4.0 kW |
表1 ET200S FC控制模块和功率单元订货号
2 参数读写示例
2.1 项目要求
本示例是介绍连接在PROFINET总线上的ET200S FC的参数读写，因此对STEP7软件和接口模块硬件的版本有些要求。
2.1.1 使用软件
需要STEP7 V5.4 SP4或以上版本，如果在STEP 7 硬件组态中找不到时，需要在线更新硬件或安装硬件升级包HSP2023 V1.2 。
2.1.2 使用的接口模块
IM151-3 PN ST (6ES7-151-3AA23-0AB0)版本号V6.0以上
2.2 硬件配置
硬件的配置大致分为三个过程
1、 在CPU的PN IO接口激活PROFINET IO System
图 1在CPU中插入PROFINET IO System
2、插入ET200S站
图2在硬件列表中选择ET200S接口模块
3、设置ET200S站的设备名和IP地址
图3修改IO设备名和IP地址
4、将ET200S FC的控制单元ICU24配置到ET200S站的相应槽号，功率单元不需要配置。
图 4 在硬件列表中选择电源和ET200S FC的控制单元ICU
图 5 在ET200S站的槽中插入电源模块和ICU24
5、设置ICU24的输入输出地址，这里采用的是系统默认生成的地址，此地址在后面的参数读写中要使用。
图 6 设定地址
项目配置完成后编译保存，接下来编写程序对参数进行读写。
2.3 读写参数
2.3.1 数据记录47的结构
使用控制器的非循环读写功能，通过 Profidrive 4.0 的数据记录 (DS47) 读取变频器中的参数或向其中写入参数。示例中的ET200S FC连接在PROFINET网络中，所以使用系统功能块SFB52/53进行读写操作。数据记录（DS47）有特殊的结构，主要分为三个部分，报头、参数地址和参数值。参数请求和应答的数据结构和具体含义如下：
表 2 参数请求数据结构
表 3 参数应答数据结构
| 字段 | 数据类型 | 数值 | 说明 |
| (十六进制) | |||
| Request reference | 8位无符号数 | 01….FF | 用于区分对应的请求和应答。主站改变每个新的请求的索引号，从站在相应的应答中返回请求的索引号。 |
| Request ID | 8位无符号数 | 区分请求的类型 | |
| 1 | 读任务 | ||
| 2 | 写任务 | ||
| Drive b ID | 8位无符号数 | 00….FF | 用于区分驱动单元的设备号 |
| Qty Parameters | 8位无符号数 | 01….27 | 访问的参数的个数 |
| Attribute | 8位无符号数 | 访问参数元素的类型 | |
| 10 | 数值 | ||
| 20 | 描述 | ||
| 30 | 文本 | ||
| Qty of elements | 8位无符号数 | 0 | 专用功能 |
| 01….75 | 要访问的参数组中元素数量 | ||
| Parameter number | 16位无符号数 | 0001….FFFF | 访问的参数号 |
| Subindex | 16位无符号数 | 0001….FFFF | 要访问的参数组中第一个元素的下标 |
| Format | 8位无符号数 | 通过数值判断参数值的数据类型 | |
| 2 | 8位整型 | ||
| 3 | 16位整型 | ||
| 4 | 32位整型 | ||
| 5 | 8位无符号数 | ||
| 6 | 16位无符号数 | ||
| 7 | 32位无符号数 | ||
| 8 | 浮点数 | ||
| 40 | 0 | ||
| 41 | 字节 | ||
| 42 | 字 | ||
| 43 | 双字 | ||
| 44 | 错误 | ||
| Qty Values | 8位无符号数 | 00….EA | 说明随后的参数值的个数 |
| Values | 16位无符号数 | 0000….00FF | 参数值 |
表 4 参数请求结构字段说明
| 字段 | 数据类型 | 数值 | 说明 |
| (十六进制) | |||
| Request reference | 8位无符号数 | 01….FF | 应答中返回请求的索引号。 |
| Request ID | 8位无符号数 | 1 | 读操作 |
| 2 | 写操作 | ||
| Drive b ID | 8位无符号数 | 00….FF | 驱动单元的设备号与请求相同 |
| Qty Parameters | 8位无符号数 | 01….27 | 返回的参数的个数 |
| Format | 8位无符号数 | 通过数值判断参数值的数据类型 | |
| 2 | 8位整型 | ||
| 3 | 16位整型 | ||
| 4 | 32位整型 | ||
| 5 | 8位无符号数 | ||
| 6 | 16位无符号数 | ||
| 7 | 32位无符号数 | ||
| 8 | 浮点数 | ||
| 40 | 0 | ||
| 41 | 字节 | ||
| 42 | 字 | ||
| 43 | 双字 | ||
| 44 | 错误 | ||
| Qty Values | 8位无符号数 | 00….EA | 说明随后的参数值的个数 |
| Values | 16位无符号数 | 0000….00FF | 参数值 |
表 5 参数应答结构字段说明
2.3.2 读参数值
为了向ET200S FC写数据记录（DS47），先根据参数请求结构建立数据块DB47。同样，为了从ET200S FC读取数据记录（DS47），根据参数应答结构建立数据块DB48。
图7 DB47结构
图 8 DB48结构
数据块建立后，按照数据记录的数据结构根据需要对DB47进行赋值，用系统功能块SFB53写数据记录方式将参数读请求发送到ET200S FC然后使用系统功能块SFB52读出应答的数据记录，存储到DB48中。示例中读取参数r0027实际输出电流值。要读取一个参数，应该使Request ID为1，参数号27转换为十六进制后1B。要读取参数值，因此设置Attribute为10。
图 9 赋值后的DB47
图 10读出参数r0027的实际值存放在DB48中
存放在DB48的数据记录的含义
2.3.3 写参数值
下面说明如何修改参数值，示例中要修改的参数为P1082[0]（电机最高运行频率），这是一个参数组，因此要指定修改的下标。修改参数应该使Request ID为2，参数号1082转换为十六进制后43A。要修改参数值，因此设置Attribute为10。同时要修改的这一参数的数据类型是浮点数，因此要设置Format为8。同样，根据参数请求结构建立数据块DB49，由于要修改参数值因此增加了参数值部分。在程序中对DB49中相应数据进行赋值后，调用SFB53写数据记录方式将参数P1082[0]的值由默认值50.0修改为70.0。
图 11 DB49结构
参数修改完成后，可以通过上一节读参数值的方法将P1082[0]的参数值读出来，见图12，其中字节Buffer[2]- Buffer[5]:DW#16#428C0000 --> 转换成浮点数为70.0，说明参数修改成功。
可以 使用组态控制功能来设置S7-1500控制器或者ET200MP的组态，即可以组态一个最大的硬件组态配置下载至 PLC 中，然后在程序中通过控制数据记录的方式，使该设备可在缺少模块或者更改模块排列顺序的情况下继续运行。如果以后更新了缺失的模块，则无需重新组态，也无 需重新加载硬件组态。组态控制功能为用户提供了灵活性，只要实际组态不超过设定的最大组态，就可以通过使用控制数据记录196进行控制，以指定所需的组 态。
对于 S7-1500中央机架实现组态控制的要求：
STEP7 Professional V13 或更高版本
CPU S7-1500 固 件版本 V1.5 或更高版本
首先在 TIA 博 途中组态 S7-1500 的 最大硬件配置。即目前存在的和以后更新硬件所使用的模块，都包含于此硬件组态中。本例中，共组态了 10 个插槽，槽号为 0 至 9，模块依次为 PS25W 24VDC 电源，S7-1516CPU，两个 DI16/DQ16 X24VDC模块，PS25W 24VDC电源，TM Count 2X24V计数模板，DI 16X24VDC 模 块，DQ 16X24VDC模块，AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板，AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板。
实际安装的硬件依次为：S7-1516CPU，AI 8XU/IRTD/TC 模拟量输入模板，AQ 8XU/I HS 模拟量输出模板，TM Count 2X24V 计 数模板，PS25W 24VDC 电 源，DI 16X24VDC 模 块，DQ 16X24VDC 模 块。即最大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图01 所示：
图01. 最大硬件组态与实际组态的对应关系
然 后需要启用 PLC 的 组态控制功能，在硬件组态 CPU 的 属性中，按照菜单命令“属性”->“常规”->“组态控制”下，激活“允许通过用户程序重新组态设备”选项，如图 02 所示：
图02. 激活组态控制功能
接 下来创建一个共享数据块，用来存储将要传送的数据记录。并在启动组织块（本例为 OB100）中对数据块赋值，作用是描述 实际安装的模块与最大组态之间的关系，规则如下表所示：
| 字节 | 含义 | 数值 | 说明 |
| 0 | 数据记录长度 | 4+ 插 槽数 | 数据记录头 |
| 1 | 数据记录 ID | 196 | |
| 2 | 版本 | 4 | |
| 3 | 版本 | 0 | |
| 4 | 对最大组态中插槽0 中的模板进行分配 | 硬件组态插槽 0 中的模板所对应的实际插槽号 |
如果模板仅在硬件 组态中存在，而实 际中不存在，则数值为 B#16#FF |
| 5 | 对最大组态中插槽1 中的模板进行分配 | 硬件组态插槽 1 中的模板所对应的实际插槽号 | |
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. . |
. . |
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| 4+插 槽数 | 对最大组态中最大插槽编号的模板进行分配 | 硬件组态中最大插槽编号的模板对应实际中的插槽号 |
表01. 数据记录含义
说 明：
前 四个字节为标头，第一个字节为块长度（4+ 插 槽数），第二个字节为块 ID（数 据记录号 196），第三 个和第四个字节为版本（S7-1500 对 应为 4 和 0）。
从 第五个字节开始，按照槽号由低到高的顺序，依次描述最大硬件组态中的模块在实际组态中的位置，组态中的模块在实际中不存在时，向数据块中写入“B#16#FF”。按照以上规则在共享数据 块中建立一个结构，包含有 14 个 字节的数据，如图 03 所 示：
图03. 建立数据块
必 须在启动组织块（本例中为 OB100） 调用“WRREC”指令传 送创建的数据记录。在右侧的指令栏中，按照顺序“扩展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。如果未能在启动 OB（本例为 OB100）中传输有效的控制数据记录， 则 CPU 会从启动模 式返回到停止模式。因此，需要“WRREC”指令执行完才能退出启动组织 块，本例中以功能块“WRREC”的完成信号“Done”为循环指令的结束条件，保证能够 完成数据记录的传输。
对 于S7-1500 CPU，使用硬件标识符 33（作为“WRREC” 指令的“ID”的参数）写 入数据记录，程序如图 04 所 示，其中，参数“WRREC_DONE”、 “WRREC_BUSY” 等是在组织块的接口参数中定义的临时变量：
图04. 在启动组织块中写入数据记录
编 译和下载程序至 S7-1500 CPU 中， 启动后，S7-1500 CPU 就 可以正确识别中央机架上现有的模板并启动。
注意：
对于在线显示以及诊断缓冲区的显示，都以硬件组 态中的最大组态显示，而不是实际的组态。
实现 S7-1500 中央机架的组态控制 时，不能有通信处理器 CP/CM（包 括点对点通信模板）。
系统电源模块（PS）也遵从组态控制，但是不建议对插槽 0 的系统电源模块进行组态控制。
固件版本 V2.0 以上的 IM155-5 PN ST 接口模板 或 IM155-5 PN HF 接 口模板支持组态控制功能。
首先在 TIA 博途中组态最大硬件配置，即以 后所能使用到模板都包含在这个组态中。本例中控制器为315-2PN DPCPU。ET200 MP 分布式 I/O 中共组态了 11 个模板，分别位于插槽 0~10 中，模 块依次为 PS25W 24VDC 电 源，IM 155-5 PN ST 接 口模板，TM Count 2X24V 计 数模板，AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板，AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板，DI 16X24VDC 模 块，DQ 16X24VDC 模 块，PS25W 24VDC 电 源，两个 DI16/DQ16 x 24VDC 模 块，CM PTP RS422/485 通 信模板。
实际安装的硬件依次为：PS25W 24VDC 电源，IM 155-5 PN ST 接口模 板，AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板，AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板，TM Count 2X24V 计 数模板，DI 16X24VDC 模 块，DQ 16X24VDC 模 块，CM PTP RS422/485 通 信模板。即最大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图05 所示：
图05. 最 大硬件组态与实际组态中的对应关系
然后启用组态控制功能，选择 ET200MP 接口模板的“属性” -〉“常规”-〉“模块参数”->“常规”中，启用“允许通过用户程序重新组态设备”功能，如图06 所示：
图06. 激活组态控制 功能
然后新建一个共享数据块，用来存储要传送的数据记录，数据记录中的 数据规则如表02 所 示：
| 字节 | 含义 | 数值 | 说明 |
| 0 | 数据记录长度 | 4+ 插 槽数 -1 | 数据记录头，“-1” 是因为数据记录中不需要对接口模板作任何配置 |
| 1 | 数据记录 ID | 196 | |
| 2 | 版本 | 3 | |
| 3 | 版本 | 0 | |
| 4 | 对最大组态中插槽0 中的模板进行分配 | 硬件组态插槽 0 中的模板所对应的实际插槽号 | 如果模板仅在硬件组态中存在，而实际中不存在，则数值为 B#16#7F |
| 5 | 对最大组态中插槽2 中的模板进行分配 | 硬件组态插槽 2 中的模板所对应的实际插槽号 | |
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| 4+ 插 槽数 -1 | 对最大组态中最大插槽编号的模板进行分配 | 硬件组态中最大插槽编号的模板对应实际中的插槽号 |
表02. 数据记录含义
说明：
前 四个字节为标头，第一个字节为块长度（4+ 插 槽数 -1，这是因为接口模板不需要作任何操作，所以数据记录中没有接口模板的描述），第二个字节为块 ID（数据记录号 196），第三个和第四个字节为版本（IM 155-5 PN 接口模板对应为 3 和 0）。
从 第五个字节开始，按照槽号由低到高的顺序，依次描述最大硬件组态中的模块在实际组态中的位置，组态中的模块在实际中不存在时，向数据块中写入“B#16#7F”。接口模板不需要作任何设 置。按照以上规则在共享数据块中建立一个结构，包含有14 个字节的数据，如图07 所示：
图07. 建立数据块
在 OB1 中调用“WRREC”指令传送创建的数据记录。在右 侧的指令栏中，按照顺序“扩展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。在S7-300/400 作为控制器时，使用ET200MP 接口模块的诊断地址作为“WRREC”指令接口参数“ID”的实参。当控制器为 S7-1500 时，使用 ET200MP 接口模板的名称为“IO_device_2[Head]”所对 应的硬件标识符作为“WRREC”指令接口参数“ID”的实参。程序如图08 和图09 所示，其中，参数“WRREC_DONE”、“WRREC_BUSY”等是在位存储区中定 义的变量：
图08. 315CPU 中将实际的配置对 应的数据记录写入数据块
西门子 6ES7148-4CA00-0AA0 西门子 6ES7148-4CA00-0AA0 西门子 6ES7148-4CA00-0AA0
