西門子6SE70、6RA70系列變頻器與s7-300400的PROFIBUS-DP通訊舉例

/Profｉbus－DP在直流調(diào)速器6RA7０的應(yīng)用１

引言?

Pｒofiｂus應(yīng)用領(lǐng)域包括加工制造、過程和建筑自動(dòng)化，如今已成為國際化的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，即ＥN５01７0歐洲標(biāo)準(zhǔn)和IEC6１158國際標(biāo)準(zhǔn)的一部分。并且,在20０6年１1月成為我國的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。

Pｒｏfｉbｕｓ由Prｏfｉbus－ＦMS(FｉｅｌdbusMeｓｓａgｅSpｅｃification)，Pｒoｆibuｓ-PA(ProcesｓAutomatiｏn）和Profiｂus－DP(DｉstributiｖePeripｈeｒaｌ)三部分組成。其中，Profibus-DP具有高速傳輸、價(jià)格低廉等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，主要用于分散設(shè)備間的數(shù)據(jù)高速傳輸.該總線物理層采用RS—４85傳輸方式,傳輸速率可由9。6kｂps至１2Mbpｓ。一般用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)間的開關(guān)量的通信。因而可滿足全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于快速的時(shí)間相應(yīng)要求。目前80％以上的Ｐrofibus應(yīng)用是基于Pｒofibus—DＰ。?

SIMＯRＥGDC-MASTER是全數(shù)字調(diào)速裝置，操作非常簡單。不需要專門的編程知識(shí)，所有設(shè)置均可通過參數(shù)設(shè)定設(shè)備進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定既可通過PC的菜單提示進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)快速地投入進(jìn)行，也可通過簡易的操作區(qū)和用SIMOＶIS進(jìn)行.SIMOＲＥGＤC－MAＳTER在任何應(yīng)用場(chǎng)合，均具有較好的靈活性和經(jīng)濟(jì)性:?

(１）減輕主動(dòng)系統(tǒng)和總線系統(tǒng)壓力;?

(2）接口被減少了；

(３）較少的電纜和較高的抗干擾度；?

（４）開環(huán)和閉環(huán)控制已集成到系統(tǒng)中;?

（5）開放的分布系統(tǒng)方案;?

（６）工藝軟件放入基本裝置中-—ＢICO技術(shù)。?

使用新穎的BICO技術(shù)使SIMＯＲEGＤC－MASＴＥＲ在軟件功能性方面達(dá)到一個(gè)新水平。其中，兩個(gè)功能強(qiáng)大的處理器處理電樞回路和勵(lì)磁回路開環(huán)和閉環(huán)所有傳動(dòng)控制功能.利用BICO技術(shù)，功能塊按面向應(yīng)用功能單元型式去組合——這是一個(gè)簡單的參數(shù)設(shè)置過程.2

Profｉbus—DP的直流調(diào)速器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?

現(xiàn)以Sｉemeｎs公司的相關(guān)產(chǎn)品為例介紹現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的組成。作為Ｐrofibｕs—DP網(wǎng)的典型配置如圖1所示,PＬＣ(SIＭAＴIＣS７—３00或S７－４00系列）作為一級(jí)ＤP主站，他負(fù)責(zé)在預(yù)定的信息周期內(nèi)循環(huán)與從站交換信息，發(fā)送控制信息,讀取從站的狀態(tài)等，組態(tài)軟件WinCC作為二級(jí)DP主站,用于系統(tǒng)操作與監(jiān)視等,SIＭOREGDＣ-ＭASTER加上ＣBP２通訊板（Profｉbus通訊模塊)后作為從站,可帶這樣的從站３2個(gè),如果加上中繼器,最多可達(dá)127個(gè)從站。圖1

Profibus－DP網(wǎng)的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?3

通過Proｆibuｓ－ＤP數(shù)據(jù)通訊?3。１

CＢＰ2通信板

CＢＰ2通信板是SIMOREＧＤＣ－MＡSＴEＲ整流器的通信處理機(jī),它負(fù)責(zé)控制SIMOREＧDC－MＡSTER與SIMAＴIＣS7—300之間的數(shù)字通信，SIMＯREGDC-MASTＥR接入Prｏfibｕs-DP網(wǎng)中接受控制,必須要與CBP2配合使用,在ＳIＭＯRＥＧDＣ-MAＳＴEＲ上有固定的插槽，來放置CBP2.CBＰ2通訊板將從Ｐrｏfibuｓ—DP網(wǎng)中接受到的過程數(shù)據(jù)存入雙向ＲAＭ中,雙向RAＭ中的每一個(gè)字都被編址，在整流器端的雙向RAM可通過被編址參數(shù)排序，向整流器寫入控制字、設(shè)置值或讀出實(shí)際值、診斷信息等參量。?

CBＰ2將被插入SIＭOREGDC—MASTER電控箱的槽２中，因此還要重新加以參數(shù)化，才能實(shí)現(xiàn)與SIMATICS7-30０通訊.設(shè)置的具體流程如圖２所示。圖２

參數(shù)設(shè)置流程?3．2

參數(shù)設(shè)置?

在完成SＩＭＯＲEGDC－ＭASＴEＲ在Ｐroｆibus－ＤP網(wǎng)中的參數(shù)設(shè)定和電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)設(shè)定后,使直流調(diào)速器進(jìn)行最優(yōu)化運(yùn)行，還應(yīng)完成以下參數(shù)設(shè)置:

（1）為了達(dá)到6RA70與電動(dòng)機(jī)之間的精密匹配，６RＡ７０額定直流電流(電樞和勵(lì)磁）的數(shù)值分別賦給參數(shù)Ｐ076．i001（電樞）,Ｐ0７６i002（勵(lì)磁）；

（2）P0５1=25（電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化運(yùn)行,最優(yōu)化運(yùn)行后，以下參數(shù)被自動(dòng)設(shè)置：P１１0,P111，P1１2，Ｐ115,P156，P２55,P２56，Ｐ８2６）；?

（３)Ｐ601。i０01=Ｋ００１5(電樞電流調(diào)節(jié)器給定的源為K０015）。

采用SIMＡＴＩCＳ7－3００系列的CPU３15-2ＤＰ作為DP主站,CPU31５—2ＤＰ系統(tǒng)本身具有Pｒｏfｉｂus-DP接口，無需另外的通訊接口單元。在編程軟件STＥP７中完成硬件網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，為直流調(diào)速器分配網(wǎng)絡(luò)地址，該地址必須與直流調(diào)速器CBＰ2板中設(shè)置的相同，在組織塊OB中選用ＳFC14”DＰＲD＿DAT”、SFＣ1５”DPＷR(shí)_DAT"系統(tǒng)功能塊向直流調(diào)速器的CＢP2模塊接收/發(fā)送過程數(shù)據(jù),如圖3所示。圖３

PＬC與6RＡ７0之間的通訊?

ＰLC向6RA７０發(fā)送的控制字各位的定義如附表所示，可從只讀參數(shù)r652中讀出狀態(tài)。附表

ＳIＭOREGDＣ－MASTER6RA７０的控制字的定義

工業(yè)組態(tài)軟件WinCC提供各種ＰLC的驅(qū)動(dòng)程序，本文實(shí)例要建一個(gè)Ｐrｏfibｕs-DP的二級(jí)主站，所以選擇支持S７協(xié)議的通訊驅(qū)動(dòng)程序SIＭATIＣS7ProtｏｃolＳuｉte,在其中的“ＰＲＯFＩBＵS”下連接一臺(tái)S７—30０,設(shè)置參數(shù)必須與PＬＣ中的設(shè)置相同。通過以上步驟，即完成了對(duì)整個(gè)變頻器控制系統(tǒng)Pｒoｆibus—DＰ網(wǎng)的組態(tài)與通訊。4

結(jié)束語

采用Ｐrｏfibus－DP現(xiàn)場(chǎng)總線的直流調(diào)速器控制系統(tǒng)，將增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，而且可根據(jù)工藝需要進(jìn)行靈活的功能修改,從而在長期意義上大大的節(jié)約了成本。

西門子6se70系列變頻器與s7-300/４００的ＰRＯFＩBUＳ－DP通訊舉例本文通過舉例講述了PROFIＢＵＳ－DP現(xiàn)場(chǎng)總線在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體應(yīng)用,詳細(xì)介紹了西門子ＰＬC與變頻設(shè)備通過ＰROFIBUＳ－DP通訊的硬件組態(tài)、軟件編程以及變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。?在工業(yè)廠礦的生產(chǎn)應(yīng)用中,尤其是鋼鐵冶金行業(yè)，利用PLC通過PＲOFＩBUＳ－ＤP現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)變頻裝置進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、停車和調(diào)速最為常見。下面通過一個(gè)具體的實(shí)例來講述西門子6se70系列變頻器與ｓ7—３00／400的ＰROＦIBUS—ＤP通訊的全過程.

?一、硬件組態(tài)變頻器

?在STEP7軟件中創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目,再硬件組態(tài)該項(xiàng)目,并建一個(gè)PROＦIBUS－ＤP網(wǎng)絡(luò)，6sｅ７0系列變頻器在ＰＲＯＩBＵSDP—>SIMOVERT文件夾里進(jìn)行組態(tài)，并設(shè)定好通訊的地址范圍。如下圖所示:

二、建立通訊DB塊

一般地,讀寫數(shù)據(jù)都做在一個(gè)DB塊中，且最好與硬件組態(tài)設(shè)定的I，Ｏ地址范圍大小劃分相同大小的區(qū)域,便于建立對(duì)應(yīng)關(guān)系和管理。如下圖所示，讀變頻器的數(shù)據(jù)的１2個(gè)字節(jié)在DB0~DB1１中，寫給變頻器的12個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)放在DＢ12~ＤB23中。接下來還可以存放諸如通訊的錯(cuò)誤代碼和與變頻器有關(guān)的其它計(jì)算數(shù)據(jù).

三、寫通訊程序

?通訊程序可以直接調(diào)用STＥＰ7編程軟件的系統(tǒng)功能ＳFC1４(DPRD_ＤＡT)，SＦC1５（DＰWＲ_DAT)來實(shí)現(xiàn)。例程段如下:

?ＣＡLLSFC１4//變頻器—＞PＬC?LＡDDR：＝W#16#23０/／通訊地址:為硬件組態(tài)的起始地址，即IAddｅss中的５60

RＥT_VＡL：＝DB15。ＤBＷ24／/錯(cuò)誤代碼:查幫助可得具體含義?RECＯＲD：＝P＃DB1５。DBX0．０BＹTE12//傳送起始地址及長度?ＣAＬLSFC15／／PLC－>變頻器

LAＤＤR:＝W＃1６＃230//通訊地址：為硬件組態(tài)的起始地址，即QAddess中的560

ＲＥCＯRD：=P#DB15.ＤBＸ１2．0BYTE12//傳送起始地址及長度?RＥT_VAＬ:=ＤB15。DBＷ2６//錯(cuò)誤代碼：查幫助可得具體含義

四、變頻器參數(shù)設(shè)置?

變頻器的簡單參數(shù)設(shè)置如下表

?

對(duì)于寫變頻器的數(shù)據(jù)是與變頻器的ｋ30０1～ｋ３016(參見變頻器使用大全功能圖120）建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，讀變頻器的數(shù)據(jù)則是與變頻器的參數(shù)P734建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。如下圖所示：

即DB15．DBＷ12～ＤＢ１5。DBＷ２２對(duì)應(yīng)P734的W01~W06。Ｂ15．DＢW0～ＤB１５.DBＷ1１對(duì)應(yīng)ｋ３０0１~k301２。PLC讀取變頻器的數(shù)據(jù)可以通過設(shè)