本文以G120变频器的CU240E-2PN为例，介绍S7-1200PLC与G120的PROFINET通信，以组态标准报文1为例，介绍通过S7-1200PLC控制变频器G120的起停、调速以及读取变频器状态和电机实际转速。

在本实例中，S7-1200的CPU与G120变频器的PROFINET通信的硬件配置见表7-6。

在本实例中，S7-1200的CPU与G120变频器的PROFINET通信所使用到的软件参见表7-7所示。其中，TIA Portal软件中已导入了G120变频器的GSDML文件，使硬件库中包含该变频器。

打开TIA Portal软件，选择“创建新项目”，输入项目名称，选择存储路径，点击“创建”按钮，如图7-5所示，完成S7-1200项目的创建。

图7-5 创建S7-1200新项目

单击左下角“项目视图”，进入项目视图后，双击项目树中的“添加新设备”，弹出“添加新设备”对话框。在该对话框中点击“控制器”图标，在设备列表中选择“控制器->SIMATIC S7-1200->CPU->CPU 1214C AC/DC/Rly ->6ES7 214-1BG40-0XB0”，并在右侧正确选择CPU的版本号，设备名称默认为“PLC_1”，然后点击“确定”按钮，如图7-6所示，完成S7-1200 CPU的添加。

图7-6 添加S7-1200 CPU

双击项目树下的“设备和网络”，进入网络视图页面；将硬件目录中“其它现场设备-> PROFINET IO ->Drivers-> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU250S-2 PN Vector V4.6”模块拖拽到网络视图空白处；点击蓝色提示“未分配”以插入站点，选择主站“PLC_1.PROFINET接口_1”，完成与控制器S7-1500CPU的网络连接，如图7-7所示。

图7-7 添加SINAMICS G120变频器

在网络视图页面中点击CPU1214C模块，在该模块的“属性”页面的“常规”标签页中选择“以太网地址”，在“PROFINET”区域取消勾选“自动生成PROFINET设备名称”，并设置“PROFINET设备名称”为“plc1200”，在“IP协议”区域分配IP地址，如图7-8所示。

图7-8 设置S7-1500的设备名称和IP地址

在网络视图页面中点击G120模块，在该模块的“属性”页面的“常规”标签页中选择“以太网地址”，在“PROFINET”区域取消勾选“自动生成PROFINET设备名称”，并设置“PROFINET设备名称”为“g120pn”（与实际G120变频器的设备名称一致），在“IP协议”区域分配IP地址，该IP地址与CPU1214C模块的IP地址在同一个网段，如图7-9所示。

图7-9 设置G120的设备名称和IP地址

在网络视图页面中点击G120模块，切换至“设备视图”页面。将硬件目录中“Standard telegram1，PZD-2/2 ”模块拖拽到“设备概览”视图的插槽中，系统将自动分配输入输出地址（本例中分配的输入地址为IW100、IW102，输出地址QW100、QW102），如图7-10所示。

图7-10 组态PROFINET PZD通信报文

编译并保存项目。使用一根PN网线连接实际PLC至编程器（PC机）。鼠标选择项目树中的PLC设备“PLC_1[CPU 1214C AC/DC/Rly]”，然后点击工具条中“下载到设备”按钮“ ”，弹出下载对话框；在该对话框中设置正确的PG/PC接口类型、PG/PC接口和接口/子网的连接，点击“开始搜索”按钮，然后选择搜索到的PLC设备，再点击“下载”按钮，完成PLC硬件组态的下载，如图7-11所示。

图7-11 下载硬件组态

在TIA Portal软件中完成S7-1200 PLC和G120变频器的硬件组态并下载到PLC后，S7-1200 CPU与G120还无法进行通信，还要对G120变频器的通信参数进行配置。配置G120，主要包括：分配设备名称和IP地址，设置报文参数。

使用一根PN网线，一端连接G120变频器的PN接口，一端连接编程器（PC机）的网卡接口，接通G120变频器电源。在项目树中找到“在线访问”下实际使用的网卡，然后双击该网卡下的“更新可访问的设备”，显示已连接的G120变频器设备；双击该变频器下的“在线并诊断”，进入“在线诊断”页面，选择“功能”下的“分配名称”选项，设置G120 PROFINET设备名称为“g120pn”（该名称必须与组态的设备名称一致），并点击“分配名称”按钮；若成功分配设备名称，则项目视图右下角显示“PROFINET 设备名称“g120pn”已成功…”，如图7-12所示。

图7-12 为G120设置设备名称

在G120变频器的“在线并诊断”页面，选择“功能”下的“分配IP地址”选项，设置G120 的IP地址和子网掩码，并点击“分配IP地址”按钮，消息栏提示：“参数已成功传送”，如图7-13所示。

图7-13 设置G120的IP地址

使用STARTER软件，使G120变频器在线，并在“专家列表”（“Expert list”）视图中在线修改p922参数，设置p922=1（出厂设置的默认值为1），即选择“标准报文1，PZD2/2”，如图7-14所示，完成G120的命令源和报文类型的设置。当然，为变频器分配设备名称和IP地址也可以使用STARTER软件实现。

图7-14 设置G120的命令源和报文类型

表7-8列出了SINAMICS G120变频器一些自动设置的参数。

S7-1200PLC通过PROFINET PZD通信方式将控制字1（STW1）和主设定值（NSOLL_A）周期性的发送至变频器，变频器将状态字1（ZSW1）和实际转速（NIST_A）发送到S7-1200PLC。

主设定值，即速度设定值，要经过标准化，变频器接收十进制有符号整数16384（4000H十六进制）对应于的速度，接收的Zui大速度为32767（200%）。参数p2000中设置对应的参考转速。反馈实际转速同样需要经过标准化，方法同主设定值。

下面通过TIA Portal软件的“监控表”模拟控制变频器起停、调速和监控变频器运行状态，表7-9列出了S7-1200I/O地址以及变频器G120的过程值。

首次启动变频器时，需将控制字1（STW1）16#047E写入QW100使变频器运行准备就绪，然后将16#047F写入QW100，将主设定值写入QW102（例如16#0500），设定电机转速（QW102=16#0500，对应电机转速为117rpm），启动变频器，如图7-15所示。

在图7-15中，IW100和IW102分别可以监视变频器状态和电机实际转速。再次将16#047E写入QW100，将停止变频器。