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SIEMENS SIMATIC S7 300/400 通过 Profibus DP 操作 MICROMASTER 4（MM4）变频器
时间: 2025-11-27浏览次数：
SIEMENS SIMATIC S7 300/400 通过 Profibus DP 操作 MICROMASTER 4（MM4）变频器
SIEMENS SIMATIC S7 300/400 通过 Profibus DP 操作 MICROMASTER 4（MM4）变频器
功能块核心用途与价值
变频器控制
实现电机启停：支持常规启停（依赖 P1120 ramp-up 时间、P1121 ramp-down 时间）与快速停机（依赖 P1135 OFF3 ramp-down 时间）。
设定值传输：以 **-100% 至 + 100%** 的百分比形式循环传输速度设定值，变更实时生效。
状态反馈：输出电机旋转方向（O_Right/O_Left）、实际频率（O_Actual_frequency，范围 - 100% 至 + 100%）、停机状态（O_STOP）等信号。
自动调试
批量 / 更换场景适配：多台 MM4 批量调试或单台故障更换时，无需 PG/PC 或专业调试软件，PLC 可自动完成新 MM4 的参数配置。
调试流程简化：含快速调试（P0010=1）、电机识别（需电机冷态）、饱和特性识别（仅 MM440 支持）。
参数管理
全参数读写：通过 PKW 通信读写 MM4 所有参数，OP（操作面板）端仅支持参数读取。
参数备份：将调试完成的参数存储于 PLC 的参数 DB（数据块），便于后续恢复。
诊断功能
多维度错误监测：涵盖 MM4 故障 / 报警、Profibus DP 错误、参数传输错误、自动调试错误。
历史数据记录：存储最新及历史故障 / 报警信息（如最近 3 次故障的故障码与故障值），支持故障复位（I_RESET_Error）。
适用范围与限制
3.1 适用设备
设备类型 具体型号 / 规格
MM4 变频器 MM411 V1.10、MM420 V1.17、MM430 V2.00、MM440 V2.05
控制器 SIMATIC S7 300（CPU 313-2DP 及以上）、S7 400、C7、SINUMERIK
3.2 不适用设备与限制
不适用控制器：SIMATIC S7 200、SIMATIC S5。
功能限制：系统不监控启动信号（I_Enable）是否符合安全条件，需用户在程序中额外保障。
安装与配置流程
4.1 无 Drive ES Basic 与 Starter 的场景
硬件配置：设置 MM4 的 Profibus DP 地址（无需恢复出厂设置）。
HW Config 操作：
启动 Step 7 的 HW Config，配置 PLC 硬件。
在 “PROFIBUS-DP/SIMOVERT Catalog” 中选择 “MICROMASTER 4”，指定 DP 地址。
选择槽位 1，配置 PPO 类型为PPO1（4 PKW + 2 PZD）。
程序加载：
保存并编译 HW Config，下载至 PLC 模块。
将功能块示例中的程序块、符号表复制到用户程序，适配后加载至 PLC 并启动。
调试启动：调用 OP 的 MM4 诊断界面排查 DP 错误，进入调试界面录入电机数据，启动自动调试（设置 I_Enable=0、I_Enable_QC=1、IO_W_Parameters=1），完成后执行电机识别。
4.2 有 Drive ES Basic 与 Starter 的场景
硬件配置：同 4.1 步骤 1，设置 MM4 的 DP 地址。
HW Config 操作：
配置 PLC 与 MM4，选择对应 MM4 版本（参考设备铭牌，如 “A01/2.05” 对应版本 2.0x）。
预分配 PPO 类型为PPO1（PKW+PZD-2/2），填写 MM4 的 I/O 地址（PKW 起始地址，PZD 地址为 PKW 地址 + 8）。
程序与 OP 适配：
同 4.1 步骤 3 加载程序块与符号表。
安装 OP 项目，适配 “MM4” 与 “ParameterDB” 文本列表。
调试启动：可通过 Starter 完成首次调试，将参数录入参数 DB；或直接调用 OP 调试界面，后续流程同 4.1 步骤 4。
关键功能详解
5.1 控制与反馈信号定义
参数名称 类型 方向 单位 / 范围 描述
I_Address INT IN - HW Config 中配置的 PKW 区域起始 I/O 地址
I_Enable BOOL IN - 变频器使能信号，仅 O_Drive_ready=1 时可设置
I_Fast_STOP BOOL IN - 快速停机信号：0 = 快速停机（用 P1135），1 = 常规停机（默认可设为 1）
I_Setpoint INT IN -100~+100 速度设定值（百分比）
O_Actual_frequency INT OUT -100~+100 实际运行频率（百分比）
O_Drive_ready BOOL OUT - 变频器就绪信号：需满足 “停机、I_Fast_STOP=1、无故障、无调试中”
O_Fault BOOL OUT - MM4 故障信号（不含数据传输错误）
O_Data_error BOOL OUT - 参数传输 / 自动调试错误信号
IO_W_Parameters BOOL IN/OUT - 启动自动调试信号（用户设 1 启动，FB 完成后清 0）
5.2 自动调试流程
5.2.1 参数 DB 适配
电机数据区：录入快速调试（P0010=1）所需参数，默认使用电机数据集 0；多数据集需创建多个参数 DB，通过 Z_Motor_data_DBNr 指定。
技术数据区：录入非快速调试的其他参数，支持子参数（子参数 0 为第一个，如数据 [2] 表示含子参数 0、1），需匹配参数的数据类型。
5.2.2 参数录入方式
录入方式 操作步骤
方式 1 1. 变频器已完成调试，设 I_Enable=0、I_Enable_QC=1；
2. 设 IO_R_Parameters=1 启动数据读取；
3. O_Data_transfer_running=1 表示传输中，完成后 IO_R_Parameters 自动清 0。
方式 2 1. 在 OP 界面直接录入参数（仅显示需变更的参数）；
2. 其他参数用初始值，支持 DB 列表留空（便于 OP 间接寻址）。
5.2.3 自动调试步骤
恢复 MM4 出厂设置。
执行快速调试（传输电机数据区参数）。
传输技术数据区参数。
将参数保存至 MM4 的 EEPROM。
调试完成后，执行电机识别（需确保调试无错误，电机冷态）。
5.3 参数传输机制
通信方式：基于 PKW 通信，支持 3 个并行参数读写请求（Job_1~Job_3），请求按 Job_1→Job_2→Job_3 顺序执行。
请求块结构（以 Job_1 为例）：
| 参数名称 | 类型 | 初始值 | 描述 |
| Job_1.Parameter_Nr | INT | 0 | 目标参数号（如 1002 表示固定频率 2） |
| Job_1.Index | INT | 0 | 子参数号（无 sub-parameter 时设 0，多子参数时设最后一个子参数号） |
| Job_1.Identifier | Byte | B#16#0 | 操作类型：1 = 读单个参数，2 = 写 RAM，3 = 写 EEPROM，11 = 读多子参数等 |
| Job_1.Value_0~2 | DINT | L#0 | 传输的参数值（按需使用，如单个参数仅用 Value_0） |
控制信号：Job.RW_Request_1~3 为请求触发信号（用户设 1 启动，FB 完成后清 0）；Data_fault.Job.RW_Request_1~3 为对应请求的错误信号。
5.4 诊断机制
5.4.1 错误源分类
MM4 的故障 / 报警（如过流、过压）。
标准 FC（SFC14/SFC15）的故障。
功能块自身故障。
参数传输与自动调试错误。
5.4.2 关键诊断信号与显示
参数名称 类型 方向 描述
O_Warning BOOL OUT 存在报警时为 1
O_Fault BOOL OUT MM4 故障时为 1（不含数据错误）
I_RESET_Error BOOL IN 复位信号：清除 MM4 故障、数据错误显示，中断调试流程（不中断参数传输）
Data_fault.Nr. INT STAT 错误编号（如 0 = 非法参数号，17 = 运行状态不允许执行请求）
Data_fault.DP_Add_info HEX STAT DP 错误详情（如 8090 = 指定地址无模块，对应 SFC14/SFC15 错误）
错误代码说明
6.1 Data_fault.Nr.（参数传输与调试错误）
错误编号 含义 备注
0 非法参数号（PNU） 参数在 MM4 中不存在
1 参数值无法修改 该参数为监控类参数，仅可读
17 因运行状态无法执行任务 当前 MM4 状态不支持该请求（如运行中改电机数据）
25 DP 错误 需结合 Data_fault.DP_Add_info 查看详情
1001 参数号当前未激活 依赖 MM4 运行状态，激活后可操作
6.2 Data_fault.DP_Add_info（DP 错误补充）
错误代码（W#16#） 含义
8090 指定逻辑地址无配置模块
80A0 访问 I/O 时识别到访问错误
80B0 目标范围长度与 Step 7 配置的网络数据长度不匹配
6.3 Data_fault.Fault_Commissioning（自动调试错误）
错误编号 含义 备注
1001 DP 错误 需排查 Profibus DP 连接与地址配置
1002 自动调试数据错误 参数 DB 存在错误（如参数值超范围）
1007 MM4 型号错误 配置的 MM4 型号与实际连接设备不匹配
功能块技术数据
项目 规格
块类型 FB
块名称 MM4
生成语言 STL
本地数据 36 字节
MC7 代码长度 3166 字节
加载内存需求 4244 字节
工作内存需求 3202 字节
