M241 PLC 与ATV340 的Ethernet IP 通讯以及FDR 功能

前言:

虽然目前现场总线仍占据工业控制领域较大部分的市场份额，但由于工业以太网传输速率更快等优势以及主导厂商的大力推广和行业用户的进一步认可，近年来工业以太网的发展势头更是盖过了现场总线。

根据HMS的数据，EtherNet/IP占据了工业以太网的头把交椅（9%），其次是PROFINET（8%），接下来是EtherCAT、Modbus TCP和POWERLINK。

Modicon M241可编程逻辑控制器是施耐德电气推出的一款针对OEM客户的高性能产品 ，此PLC具备Ethernet/IP主站功能，最大可以连接16个EIP设备，且扫描时间可控制在10ms以内，满足高速通信设备的需求。

本文主要介绍如何通过M241 Ethernet通讯口实现对ATV340变频器的控制。

一、概述

M241 PLC 的工业以太网通讯接口作为Ethernet IP 主站与ATV340 进行通讯，所有的参数均通过M241 PLC 来进行配置，并且ATV340 支持FDR（Fast Device Replacement，快速设备替换）功能，即ATV340 在做替换时，可以在不做任何参数的情况下连接在Ethernet IP 网络中

二、测试环境

PLC：TM241CE40R

VSD：ATV340U40N4E V0.5IE07

Software：SoMachine V4.2

三、拓扑图

各个设备的IP 地址如下：

PLC：192.168.0.1 255.255.255.0 0.0.0.0

PC：192.168.0.254 255.255.255.0 0.0.0.0

ATV340：DHCP 自动分配

计算机通过上图中的拓扑方式，即可以实现与PLC 和ATV340 的通讯连接，也可以实现PLC 与ATV340 的Ethernet IP 通讯连接

计算机无法通过PLC 的Mini USB 通讯方式实现ATV340 的在线配置，可采用以上拓扑方式或使用工业以太网交换机

四、ATV340 参数设置

1、将ATV340 恢复出厂设置，断电重启

2、将ATV340 的“通信”菜单-“通信参数”菜单-“内置以太网配置”菜单中的IP 地址方式设置为DHCP（默认参数为DHCP），断电重启

五、SoMachine 程序

1、新建一个工程文件，并添加一个控制器，并选择为TM241CE40R，如下：

2、在设备树中，双击“Ethernet_1”配置PLC 的以太网参数，本例中PLC 的IP 地址为192.168.0.1，如下：

 3、右单击“Ethernet_1”，并点击“Add Device…”添加设备，如下：

4、选择“Industrial Ethernet Manager”，并点击“Add Device”按钮，确认添加工业以太网管理器，如下：

5、工业以太网管理器添加完成，如下：

6、双击“Industrial Ethernet Manager”，对工业以太网管理器进行配置，选择通讯协议为Ethernet IP，如下：

7、右单击“Industrial Ethernet Manager”， 并点击“Add Device…”添加设备，如下：

8、选择“Altivar 340”，并命名为“Altivar_340”，并点击“Add Device”按钮，确认添加网络从站设备，如下：

9、添加网络从站设备完成，如下：

10、双击“Industrial Ethernet Manager”，在“Network Manager”菜单中，对ATV340 进行配置，IP地址设置为DHCP 分配，ATV340 的网络设备名称为ATV340_1，如下：

11、在ATV340 的“通信”菜单-“通信参数”菜单-“内置以太网配置”菜单中的设备名称设置为“ATV340_1”，此名称必须与第10 项中ATV340 的网络设备名称一致，否则PLC 无法分配正确的IP 地址给ATV340

如果ATV340 的网络设备名称与PLC 中的DHCP 设备名称不一致，则在线后，ATV340 显示为离线状态，同时，ATV340 的通讯参数中的IP 地址均为0.0.0.0，未能正确分配到IP 地址，如下：

12、在线登录并下载程序，如下：

13、右单击“Altivar_340”，并点击“Configuration”，如下：

14、点击“Edit Configuration”进入配置界面，如下：

15、点击图标，编辑通讯连接方式，本例中采用以太网连接方式，如下：

16、点击图标进行通讯连接，并等待连接成功，连接成功，如下：

17、点击“Parameters List”，进入参数列表，设置需要的参数，如下：

18、在参数列表中，设置给定通道与命令通道，均为内置以太网，如下：

19、在参数列表中，设置内置以太网的基本参数，如下：

20、在参数列表中，设置内置以太网的通讯协议参数，如下：

21、在参数列表中，设置内置以太网的FDR 功能，如下：

22、点击图标，可下载设置的参数至ATV340，提示如下：

23、下载参数至ATV340 完成，如下：

24、程序编写

Ethernet IP 通讯的库文件中PLCopen 功能块的前缀均为GIPLC，如下：

25、视图

六、ATV340 的FDR（快速设备替换）功能

当需要更换ATV340 时，只需在替换的ATV340 的通信菜单中设置设备名称即可，本例中，ATV340 的设备名称为“ATV340_1”，则新的ATV340 接入至PLC 网络中后，PLC 会将备份的配置自动传输至新的ATV340，无需做任何参数设置即可完成替换。