Copertina
SINAMICS V: regolazione di velocità
di un V20 con S7-1200 (TIA Portal)
tramite MODBUS-RTU con HMI
SINAMICS V20, SIMATIC S7-1200
Documentazione breve  Luglio 2013
Applications & Tools
Answers for industry.
Siemens Industry Online Support
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Cautela:
Le funzioni e soluzioni descritte in questo articolo si limitano principalmente alla
realizzazione del compito di automazione. Considerare inoltre che se l'impianto è
collegato in rete con altre parti dell'impianto, con la rete aziendale o con Internet,
occorre adottare adeguate contromisure per garantire la Industrial Security.
Ulteriori informazioni in merito si trovano all'ID articolo 50203404.
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http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/50203404.
2
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
s
SIMATIC, SINAMICS
1
Struttura del programma
2
Blocco funzionale
V20_Modbus [FB1]
3
Espansione a più
azionamenti
4
Bibliografia
5
Storico
6
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Comunicazione Modbus RTU
tra un azionamento SINAMICS V20
e un PLC SIMATIC S7-1200
Panoramica
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
3
Garanzia e responsabilità
Garanzia e responsabilità
Nota
Gli esempi applicativi non sono vincolanti e non hanno alcuna pretesa di
completezza per quanto riguarda configurazione ed equipaggiamento o altre
eventualità. Gli esempi applicativi non rappresentano soluzioni personalizzate,
ma intendono solo essere di ausilio per la risoluzione di compiti tipici. L'utente
stesso è responsabile del corretto funzionamento dei prodotti descritti. Gli
esempi applicativi non esonerano dall'obbligo di cautela nell'impiego,
nell'installazione, nell'esercizio e nella manutenzione. Utilizzando gli esempi
applicativi si riconosce che Siemens non può essere ritenuta responsabile per
danni non compresi nella presente dichiarazione di responsabilità. Ci riserviamo
il diritto di apportare modifiche a questi esempi applicativi in qualsiasi momento
senza preavviso. In caso di discordanze tra i suggerimenti contenuti in questo
esempio applicativo e in altre pubblicazioni Siemens, ad es. cataloghi, fa fede il
contenuto dell'altra documentazione.
Non possiamo dare alcuna garanzia riguardo alle informazioni contenute in questa
documentazione.
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È esclusa ogni nostra responsabilità, per qualsiasi motivo legale, legata a danni provocati
da esempi, avvertenze, programmi, dati di progettazione e prestazioni descritti in questo
esempio applicativo, salvo casi di responsabilità forzata, ad es. in base alla legge sulla
garanzia dei prodotti in casi di dolo, negligenza grave, pregiudizi per la vita, incolumità o
salute delle persone, assunzione di una garanzia delle caratteristiche della cosa, dissimulazione dolosa di difetti o violazione di obblighi contrattuali fondamentali. Il rimborso dei danni
per violazione di diritti contrattuali fondamentali è tuttavia limitato ai danni contrattuali tipici
e prevedibili, a condizione che non vi sia dolo o colpa grave, oppure responsabilità forzata
a causa di pregiudizi per la vita, l'incolumità o la salute delle persone. Questo non comporta una modifica dell'onere della prova a detrimento dell'utilizzatore.
La diffusione o la riproduzione di questi esempi applicativi o di relativi estratti non è
consentita, salvo in caso di esplicita autorizzazione di Siemens Industry Sector.
4
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
Sommario
Sommario
Garanzia e responsabilità ........................................................................................... 4
1
1.1
Contenuto ............................................................................................. 6
1.2
Presupposti .......................................................................................... 6
Componenti hardware .......................................................................... 6
Software del controllore........................................................................ 6
Cablaggio del bus ................................................................................. 7
2
Struttura del programma................................................................................... 8
3
Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] ............................................................ 9
4
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Panoramica ........................................................................................................ 6
3.1
Parametri .............................................................................................. 9
3.2
Diagramma di stato ............................................................................ 12
Espansione a più azionamenti ....................................................................... 13
4.1
Espansione a max. 247 azionamenti per porta .................................. 13
4.2
Espansione a max. 4 porte................................................................. 13
5
Bibliografia ....................................................................................................... 14
6
Storico............................................................................................................... 14
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
5
1 Panoramica
1.1 Contenuto
1
Panoramica
1.1
Contenuto
La presente documentazione breve descrive un blocco che può essere utilizzato
per collegare un SINAMICS V20 a un SIMATIC S7-1200 tramite il protocollo
Modbus in STEP 7 nel TIA Portal.
La presente documentazione breve non si sofferma sulle spiegazioni. Elenca i
parametri dei blocchi e illustra i passaggi principali per integrare i blocchi nei
progetti.
Tabella 1-1: Funzioni dei blocchi
Blocco
Funzione
Spiegazione
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Accesso ciclico in
scrittura/lettura ai dati di
processo. Sono supportati
1
fino a 32 azionamenti su
una porta.
V20_Modbus
(FB1)
1.2
Controllo del SINAMICS V20 tramite la
parola di comando STW1
Impostazione del valore di riferimento di
velocità (HSW)
Sorveglianza di stato del SINAMICS V20
tramite la parola di stato ZSW1
Lettura del valore attuale di velocità (HIW)
Accesso aciclico in
scrittura/lettura a tutti i dati
di un SINAMICS V20
messi a disposizione
tramite registro Modbus.
1
Sono supportati fino a 32
azionamenti su una porta.
Una tabella di mapping nel Manuale
SINAMICS V20 /4/, cap. 6.2 elenca i dati
che possono essere scambiati tramite il bus.
Si tratta sia di dati di processo che di una
selezione di parametri.
È anche possibile una trasmissione
broadcast a tutti gli azionamenti del bus.
Presupposti
Componenti hardware
Tabella 1-2: Componenti hardware
Componente
MLFB
Firmware
SIMATIC S7-1200
6ES721…
da V2.20
CM 1241 (RS485)
6ES7241-1CH30-0XB0
da V1.0
CB 1241 (RS485)
6ES7241-1CH30-1XB0
-
SINAMICS V20
6SL3210-5BE…
da V3.5
Software del controllore
Da STEP 7 BASIC, V11 SP2 Update 4
(blocchi creati con V11 SP2 Update 4 e V12 Update 3).
1
6
Espandibile a 247 azionamenti con dei repeater.
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
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1 Panoramica
1.2 Presupposti
Cablaggio del bus
Figura 1-1: Esempio di cablaggio Modbus
PG/PC
Ethernet
L1
L2
L3
CM
1241
CM
1241
TA
TRA TRB
TB
CB
1241
CPU
Port 4
Port 2
Port 1
PROFIBUS
bus connectors
Port 3
120 Ω
1,5 kΩ 470 Ω
…
M
CM
1241
SINAMICS V20
0V cable
SIMATIC S7-1200
PROFIBUS cable
CM = Communication Module, CB = Communication Board
Collegare il bus sul lato controllore con 120 Ω se non si utilizza un connettore PROFIBUS con il CM1241.
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
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7
2 Struttura del programma
2
Struttura del programma
Figura 2-1: Struttura del programma
Main [OB1]
V20_Modbus_DB_1
[DB1]
MB_COMM_LOAD
Instance
MB_MASTER
Instance
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V20_Modbus
[FB1]
MB_COMM_LOAD
[FB1080]
MB_MASTER
[FB1081]
I blocchi di sistema contrassegnati con un lucchetto nella figura precedente
vengono creati da STEP 7 al richiamo delle istruzioni omonime nell'FB
V20_Modbus [FB1].
8
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]
3.1 Parametri
3
Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]
3.1
Parametri
Tabella 3-1: Parametri di V20_Modbus [FB1]
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Nome
IN/
OUT
Tipo
Spiegazione
P2010
IN
USInt
Baudrate
La codifica è identica a quella del parametro
V20 P2010 (valori: 6…12). Vedere /4/.
HW_ID
IN
PORT
ID hardware del
modulo di comunicazione (scheda)
Il valore è riportato nella configurazione
apparecchi e in particolare nelle proprietà del
modulo di comunicazione.
IN
UInt
NUMBER_OF_DRIVES
IN
USInt
Numero di azionamenti
Numero di SINAMICS V20 collegati alla porta
specifica (1…32).
Il numero può essere aumentato a 247 con dei
repeater.
DRIVE_ADDR
IN
USInt
Indirizzo dell'azionamento attuale
Indirizzo dell'azionamento che si desidera
osservare, controllare o parametrizzare.
IN
Real
RESP_TO
SPEED_SCALING
Timeout della risposta
Tempo in millisecondi in cui l'FB di sistema
MB_MASTER attende una risposta dallo slave.
Se lo slave non risponde entro questo
intervallo di tempo, "MB_MASTER" ripete la
richiesta oppure la conclude con un errore se è
già stato inviato il numero di ripetizioni
2
specificato.
5 ms ... 65535 ms
(valore predefinito = 1000 ms).
Frequenza di riferimento
Immettere la frequenza nominale del motore in
Hz. Viene normalizzata internamente a 16384.
Con questa scalatura, HSW e HIW vengono
trasferiti tramite il registro Modbus.
2
Il numero di ripetizioni delle richieste è memorizzato nella variabile RETRIES nel segmento
dati "Static" dei dati di istanza di MB_COMM_LOAD e può essere eventualmente modificato.
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
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9
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]
3.1 Parametri
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Nome
IN/
OUT
Tipo
Spiegazione
CYCLIC_PROCESSING
IN
Bool
Trasferimento ciclico di PZD on/off
false = disattivato (nessun trasferimento di
STW, HSW, ZSW, HIW; solo
trasferimento di registro aciclico)
true = attivato
RW_REGISTER_IN.
IN
Struct
Trasferimento di registro aciclico (IN)
START
Bool
Inizio dell'operazione con fronte positivo
FUNCTION
USInt
0 = lettura
1 = scrittura
2 = scrittura e lettura
REG_NUMBER
UDInt
Numero di registro (vedere la tabella di
mapping in /4/, cap. 6.2)
DATA_LEN
UInt
Numero di registri (parole)
da leggere/scrivere
ZSW
OUT
Word
Parola di stato
ZSW1 del SINAMICS V20 con indirizzo
DRIVE_ADDR
HIW
OUT
Real
Valore attuale principale
HIW [Hz] del SINAMICS V20 con indirizzo
DRIVE_ADDR
RW_REGISTER_OUT.
OUT
Struct
Trasferimento di registro aciclico (OUT)
Bool
Messaggio di fine (in sospeso per 1 ciclo);
L'azione specificata in
RW_REGISTER_IN.FUNCTION è completamente terminata. Un valore di registro letto dal
SINAMICS V20 nel PLC può essere rimosso o
elaborato ulteriormente. Un valore di registro
scritto nel SINAMICS V20 diventa attivo.
Bool
= True finché l'azione specificata in
RW_REGISTER_IN.FUNCTION è attiva.
DONE
BUSY
ERROR
OUT
Bool
Errore di comunicazione
True = Si è verificato un errore nella comunicazione Modbus.
Il bit è sospeso per 1 ciclo.
ERROR_INFO.
OUT
Struct
Informazione sull'errore estesa
drive_number
USInt
Numero dell'azionamento nel quale si è
verificato l'errore di comunicazione.
step
USInt
Passo all'interno della sequenza di passi del
blocco V20_Modbus [FB1] nel quale si è
verificato l'errore di comunicazione.
STATUS
Word
Informazione sullo stato di errore dei blocchi
MB_COMM_LOAD o MB_MASTER (vedere la
Guida in linea o /1/, cap. 12.5.3).
3
3
Viene sempre memorizzata solo l'informazione relativa all'ultimo errore verificatosi nel DB di
istanza. Un nuovo errore, segnalato dal bit ERROR, sovrascrive l'informazione precedente.
10
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]
3.1 Parametri
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Nome
IN/
OUT
Tipo
Spiegazione
STW
IN/
OUT
Word
Parola di comando
STW1 del SINAMICS V20 con indirizzo
DRIVE_ADDR. La parola di comando non
viene solo trasmessa costantemente
all'azionamento, ma anche ricaricata
costantemente.
HSW
IN/
OUT
Real
Valore di riferimento principale
HSW del SINAMICS V20 con indirizzo
DRIVE_ADDR. Il valore di riferimento non
viene solo trasmesso costantemente
all'azionamento, ma anche ricaricato
costantemente.
DATA_PTR_IN
IN/
OUT
Variant
Puntatore di scrittura
Puntatore ai dati che devono essere scritti
(sorgente di dati) nel SINAMICS V20 nel
trasferimento di registro aciclico.
DATA_PTR_OUT
IN/
OUT
Variant
Puntatore di lettura
Puntatore ai dati letti (destinazione di dati) dal
SINAMICS V20 nel S7-1200.
Suggerimento:
Nel trasferimento di registro aciclico trasferire solo una parola
(RW_REGISTER_IN.DATA_LEN =1). In questo modo è possibile immettere
simbolicamente nel parametro formale DATA_PTR_IN o DATA_PTR_OUT il
nome della variabile della parola dati che corrisponde al registro da trasferire al
S7-1200. Dato che questa parola dati può essere anche un elemento di array
con un indice che può essere indicato simbolicamente, è possibile un accesso
simbolico flessibile a elementi di campo e anche all'elaborazione in loop.
Esempio: Possibilità di indirizzamento del puntatore
Indirizzamento assoluto
(nessun indirizzamento possibile)
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
Indirizzamento simbolico
(indirizzamento possibile)
11
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]
3.2 Diagramma di stato
3.2
Diagramma di stato
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Figura 3-1: Diagramma di stato
12
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
4 Espansione a più azionamenti
4.1 Espansione a max. 247 azionamenti per porta
4
Espansione a più azionamenti
4.1
Espansione a max. 247 azionamenti per porta
Per quanto riguarda Modbus e lo spazio indirizzi, è possibile far funzionare fino
a 247 azionamenti per porta se si utilizzano dei repeater. In presenza di più di
32 azionamenti è necessario espandere l'array "Drive" nel segmento dati "Static"
dell'interfaccia del blocco V20_Modbus_DB_1 al numero desiderato di
azionamenti.
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Figura 4-1: Aumento di array nell'FB V20_Modbus
4.2
Espansione a max. 4 porte
È possibile equipaggiare la CPU con max. tre moduli di comunicazione e una
scheda di comunicazione. Nel TIA Portal vanno effettuate le seguenti operazioni
per creare una nuova istanza:
Tabella 4-1: Espansione delle porte
Istruzioni
1.
Aggiungere il modulo/la scheda di comunicazione alla configurazione apparecchi
2.
Richiamare per la seconda volta l'FB V20_Modbus nel programma utente.
Assegnare un nome al relativo DB di istanza creato da STEP7, ad es.
V20_Modus_DB_2.
3.
Parametrizzare il nuovo richiamo di blocco a seconda delle esigenze. Specificare
l'identificativo hardware del nuovo modulo di comunicazione nel parametro IN
HW_ID. Questo si trova nella relativa configurazione apparecchi.
4.
Espandere ora il programma utente includendo la nuova porta.
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870
13
5 Bibliografia
5
Bibliografia
Il presente elenco non è assolutamente completo e riporta solo una selezione di
fonti specifiche.
Tabella 5-1: Bibliografia
Argomento
/1/
/2/
Copyright  Siemens AG 2013 All rights reserved
/3/
6
STEP 7
SIMATIC S7-1200
MODBUS-RTU
/4/
SINAMICS V20
/5/
Riferimento a
questo articolo
/6/
Siemens Industry
Online Support
Sistema di automazione S7-1200 - Manuale di sistema
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/36932465
Aggiornamento del Manuale di sistema S7-1200
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/53741769
Come si realizza una comunicazione MODBUS-RTU con
STEP 7 (TIA Portal) per SIMATIC S7-1200?
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/47755811
Convertitore SINAMICS V20 - Istruzioni operative
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/67267484
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/63696870
http://support.automation.siemens.com
Storico
Tabella 6-1: Storico
Versione
14
Titolo / collegamento
Data
Modifica
V1.0
11/2012
Prima edizione
V1.1
07/2013
Estensione a TIA V12
SINAMICS V20 collegato a S7-1200 tramite Modbus
V1.1, ID articolo: 63696870