變頻器同PLC之間現(xiàn)場總線通訊研究

（北方重工集團(tuán)有限公司電控液壓設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110141）

變頻器同PLC之間現(xiàn)場總線通訊研究

張寶秋 范建寧

（北方重工集團(tuán)有限公司電控液壓設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110141）

文章主要介紹了以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的傳動(dòng)變頻器同西門子PLC之間的通訊技術(shù)，并對(duì)其網(wǎng)絡(luò)配置、軟件編程以及參數(shù)設(shè)定等方面予以分析。

變頻器；西門子PLC；傳動(dòng)；現(xiàn)場總線

1 技術(shù)概述

目前的現(xiàn)場總線技術(shù)中PROFIBUS是應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，該技術(shù)作為IE61158國際總線標(biāo)準(zhǔn)組成中的重要部分，是一種令牌結(jié)構(gòu)、開放式系統(tǒng)，并且參考了互聯(lián)網(wǎng)作為技術(shù)模型。

PROFIBUS主要由三種部分組成，且各部分組成相互兼容，即PROFIBUSDP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中DP在通訊技術(shù)中成本投入較低，數(shù)據(jù)傳輸速度較快的一種，主要用于分散I/O同設(shè)備及控制系統(tǒng)之間的通信。數(shù)據(jù)接口采用了RS485接口，并且采用了雙絞電纜或者光線作為傳輸介質(zhì)，速率可以達(dá)到9.6kb/s至12Mb/s，通過Reperter可以對(duì)其傳輸距離進(jìn)行擴(kuò)展，每個(gè)DP可以同時(shí)配122個(gè)從站，功能強(qiáng)大。

下面就基于PROFIBUS-DP技術(shù)的變頻器同PLC之間的通訊技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的論述。

2 數(shù)據(jù)通訊格式

傳動(dòng)裝置同PLC之間的接口主要通過CBP板予以實(shí)現(xiàn)的，接口采用RS485且波特率可以達(dá)到9.6kb/s至12Mb/s，數(shù)據(jù)報(bào)文頭尾用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸長度、功能碼以及發(fā)送應(yīng)答等內(nèi)容予以規(guī)定，主站同從站之間的核心數(shù)據(jù)讀寫過程僅僅為參數(shù)接口PKW以及過程數(shù)據(jù)PZD，從結(jié)構(gòu)形式上可以分為五種：PPO5，PPO4，PPO3，PPO2，PPO1，主要是傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式以及字節(jié)長度進(jìn)行劃分。在變頻器同PLC之間的通信方式進(jìn)行選擇時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)腜PO，煤種類型結(jié)構(gòu)如下所述：

PPO1：由六個(gè)字組成，即2PZD+4PKW

PPO2：由十個(gè)字組成，即6PZD+4PKW

PPO3：由兩個(gè)字組成，即2PZD

PPO4：由六個(gè)字組成，即6PZD

PPO5：由十四個(gè)字組成，即10PZD+4PKW

參數(shù)接口主要由三部分組成，即參數(shù)ID號(hào)、參數(shù)值以及變址數(shù)。數(shù)據(jù)接口的組成則主要有狀態(tài)字、控制字以及主給定和實(shí)際反饋值，需要對(duì)狀態(tài)字以及控制字的每一位進(jìn)行具體了解，熟知變頻器參數(shù)在實(shí)際中的具體應(yīng)用，并需要在通訊參數(shù)設(shè)置時(shí)進(jìn)行具體定義。

3 參數(shù)設(shè)置以及硬件要求

3.1 軟件要求

V3.0以上STEP7

WinNT或者Win5，V4.0以上

安裝DVA-S7-SPS7

3.2 硬件要求

（1）編程器內(nèi)存大于16Mb且頻率大于133MHz

（2）PLC為西門子S7-300/400系列，12kb以上RAM并帶有DP接口或S7-400系列PLC，12kb以上RAM并配備CP443-5的通訊板

（3）變頻器帶有CU2/SC的VC板以及CBP通訊模塊。

3.3 設(shè)置傳動(dòng)參數(shù)

參數(shù)使能：P053=3；

選擇命令源以及設(shè)定：P368=6；

CBP板在2號(hào)槽：P090=1；

實(shí)際值PZD2：P694.2=218；

狀態(tài)字PZD1：P694.1=968；

主給定PZD2：P443.1=3002；

控制字PZD1：P554.1=3100；

從站地址：P918=3。

3.4 設(shè)置通訊的基本步驟

對(duì)傳動(dòng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置

對(duì)PLC硬件進(jìn)行配置

對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行創(chuàng)建

對(duì)通訊程序進(jìn)行編寫

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試

4 通訊程序

程序編寫是實(shí)現(xiàn)通訊功能的重要保障，一下便主要對(duì)變頻器同PLC之間的通訊程序編寫進(jìn)行介紹。

4.1 基本配置定義以及組態(tài)

主站為CPU-315-2DP，從站為6SE70傳動(dòng)裝置，地址為3，采用了PPO3，總線采用了RS485接口。

4.2 功能塊概述

OB1 Main cycle主循環(huán)；DB100數(shù)據(jù)存??；SFC15 DPWR-DAT寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊；SFC14 DPRD-DAT讀數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊；MW210 MW200通信狀態(tài)顯示。

4.3 簡單程序的編寫

OB1

NETWORK1：讀出數(shù)據(jù)

CALL SFC14

LADDR W#16#100 RET-VAL MW200

RECORD P#DB100.DBX0.0 BYTE4

NETWORK2：顯示數(shù)據(jù)

L DB100.DBW 0

T MW50

NOP 0

NETWORK3：寫入數(shù)據(jù)

L W#16#EFFF

T DB100.DBW 5

NETWORK4：發(fā)送數(shù)據(jù)

CALL SFC15

LADDR W#16#100

RECORD P#DB100.DBX5.0 BYTE 4

RET-VAL MW210

將程序存儲(chǔ)編譯下裝后，對(duì)裝置參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、檢查，完成后通電調(diào)試。

結(jié)語

傳動(dòng)裝置同PLC之間通信的建立可以通過以PROFIBUS-DP總線作為基礎(chǔ)的參數(shù)設(shè)定以及網(wǎng)絡(luò)配置，裝置的啟停以及速度的調(diào)節(jié)等都是通過變化參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。而PLC能夠借助編程器在線查看從裝置的實(shí)際反饋值以及相關(guān)狀態(tài)，并且也可以通過PMU查看主給定?，F(xiàn)場總線的應(yīng)用為傳動(dòng)裝置同PLC之間的通信提供了可能，提高了自動(dòng)化，因而應(yīng)用前景更加廣泛。

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[3]孟憲坤.基于現(xiàn)場總線的紙機(jī)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].陜西科技大學(xué)，2012.

TP27 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A