西門子PLCS7—400與SINAMICSS120通訊的實(shí)現(xiàn)

1、西門子PLCSJ400與SINAMICSS120B訊的實(shí)現(xiàn)1、引言在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應(yīng)用。變頻器作為一種控制拖動(dòng)的裝置系統(tǒng)在冶金等行業(yè)的運(yùn)行越來越廣泛，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，通過網(wǎng)絡(luò)通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換越來越普遍，PLC作為企業(yè)自動(dòng)化控制的中心樞紐，在設(shè)備的自動(dòng)化方面已經(jīng)不可缺少，PLC與變頻器的通訊功能的實(shí)現(xiàn)，為自動(dòng)化程度的提高向前邁了一大步，通過PROFIBUSD胸線實(shí)現(xiàn)通訊功能，由PLC將信號(hào)傳輸給變頻器實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功能。本文結(jié)合西門子S7-400系列PLC與SINAMICSS120變頻器為例，淺談它們之間的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。SIMAT

2、ICS7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATICS7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中首選的理想解決方案。SINAMIC混西門子公司新一代的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，它將取代現(xiàn)有的MASTERDRIVESSIMODRIV窿列的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、SINAMICS系列中的SINAMICSS120是集V/F控制、矢量控制、伺服控制為一體的多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有模塊化的設(shè)計(jì)。各模塊間通過高速驅(qū)動(dòng)通訊接口DRIVE-CLIQ相互連接。2、硬件組態(tài)2.1 PROFIBUSDP總線PROFIBUSD整一種高速低成本工

3、業(yè)現(xiàn)場總線，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS)P可取彳t辦24VDC或4-20mA信號(hào)傳輸。PROFIBUSD用于現(xiàn)場層的高速數(shù)據(jù)傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。總線循環(huán)時(shí)間必須要比主站(PLQ程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外，PROFIBUSD匪提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài).診斷和報(bào)警處理。PROFIBU混一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。S7-400與SIN

4、AMICSS120之間通過PROFIBUSD電、線可進(jìn)行周期性及非周期性數(shù)據(jù)通訊。使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFC14/SFC15S7-300/400PLC通過PROFIBU晅期性通訊方式可將控制字1(CTW1和主設(shè)定值(NSERP_B發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器，使用標(biāo)準(zhǔn)S7功能塊SFC58/SFC59可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換，讀取或?qū)懭腧?qū)動(dòng)器的參數(shù)，通常是在需要改變參數(shù)值時(shí)，才進(jìn)行讀寫操作。2.2 PROFIBUSDP地址設(shè)置變頻器S120地址設(shè)置，有兩種方式：1、通過CU32罐塊上的撥碼開關(guān)設(shè)置地址，地址設(shè)置有效值為1126。注意：通過撥碼開關(guān)改變地址時(shí)應(yīng)斷掉變頻器電源。2、撥碼開關(guān)全部撥到OF或ON狀態(tài)時(shí)可以

5、利用參數(shù)P918設(shè)置地址，否則P918參數(shù)中設(shè)置的地址是無效的。變頻器的PROFIBU頊訊波特率默認(rèn)為：1.5Mbps。3、軟件編程3.1 報(bào)文結(jié)構(gòu)在Starter軟件里設(shè)置PROFIBUSS訊報(bào)文格式，例如：SIEMENSmessageframe105PZD10/10，點(diǎn)擊TransfertoHWconfiguration,PLC中就選擇了同樣的報(bào)文格式，同時(shí)為變頻器的整流模塊及電機(jī)模塊分配地址。編寫程序時(shí)使用這些地址便可訪問變頻器，實(shí)現(xiàn)通訊功能。3.2 用PROFIBU皎P總線對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)起、?？刂萍八俣冉o定3.2.1 周期通訊S7-400PLC通過PROFIBUSD啊周期性通訊方式將控制字

6、1（CTW1和主設(shè)定值（NSETP_B發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器。1、控制字中Bit0做電機(jī)的起、停控制。2、主設(shè)定值為速度設(shè)定值，頻率設(shè)定值和實(shí)際值要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化，使得4000（十六進(jìn)制）對(duì)應(yīng)于50Hz，發(fā)送的最高頻率（最大值）為7FFF?？梢栽貾2000中修改標(biāo)準(zhǔn)化頻率，及參考頻率（缺省值為50Hz）。3、當(dāng)組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu)PZD=2自由報(bào)文999時(shí)，頻率設(shè)定值為一個(gè)字，在S7-400中可用“MOVE指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；當(dāng)組態(tài)的報(bào)文結(jié)構(gòu)PZD>2頻率設(shè)定值為兩個(gè)字時(shí)，在S7-400中對(duì)PZD（過程數(shù)據(jù)）讀寫參數(shù)時(shí)需調(diào)用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。本例中使用SFC14SFC1溫受和發(fā)送數(shù)據(jù)。SFC1

7、4（"DPRD_DAT用于讀PROFIBU縱站的數(shù)據(jù)SFC15（"DPWR_DAT用于將數(shù)據(jù)寫入PROFIBU縱站其中，EN為使能億LADD也為變頻器地址，RECORD相應(yīng)DB塊地址，eg:P#DB142.DBX0.0BYTE64為DB142從第0位開始的64個(gè)字節(jié)。RET_VA為返回值。PLC通過周期通訊將控制字和主設(shè)定值發(fā)送給變頻器，控制變頻器的起、停及速度給定。3.2.2 非周期通訊S7-400PLC通過PROFIBU&E周期性通訊方式讀取參數(shù)需使用SFC58和SFC59兩個(gè)功能塊。使用SFC58/59可以交換大量的用戶數(shù)據(jù)（最多240bytes）。用擴(kuò)展PROFIBUSD或能可以實(shí)現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換。傳輸數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照非周期參數(shù)通道結(jié)構(gòu)?？刂谱冾l器運(yùn)行通過先發(fā)送典型控制字047E再發(fā)送047F（Bit0的信號(hào)邊沿：ON實(shí)現(xiàn)。停止變頻器通過發(fā)送典型控制字047E（Bit0的信號(hào)邊沿：OFF）實(shí)現(xiàn)。讀取變頻器狀態(tài)字及頻率實(shí)際值：PLC接收狀態(tài)字1（STSW1與變頻器傳來的頻率實(shí)際值（NACT_B）。4、結(jié)論通過以上舉例講述，以PROFIB