|
1 引言
隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展,，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)傳動(dòng)設(shè)備的快速性,、連續(xù)性,、系統(tǒng)性的使用要求越來越高,。單臺(tái)變頻器的獨(dú)立運(yùn)行的模式已經(jīng)不能滿足要求,，多臺(tái)成組系統(tǒng)運(yùn)行成為最大特點(diǎn)。所有的本地柜前操作已經(jīng)發(fā)展為計(jì)算機(jī)集中遠(yuǎn)程自動(dòng)控制模式,。這些特點(diǎn)都建立在計(jì)算機(jī),、plc、傳動(dòng)裝置間的數(shù)據(jù)通訊的基礎(chǔ)上,。以此來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和控制命令的下達(dá)?，F(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)明和應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)上述功能提供了技術(shù)保證。現(xiàn)在使用較為廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線有:profibus,、canbus,、modbus、devicenet,、lonworks等,。本文重點(diǎn)介紹以profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的西門子simatic s7 plc和6es70系列變頻器間的通訊技術(shù)。
2 profibus現(xiàn)場(chǎng)總線概述
profibus是一種應(yīng)用較為廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線,，其總線標(biāo)準(zhǔn)是國際總線標(biāo)準(zhǔn)ie61158的重要組成部分,。是一種開放式系統(tǒng)，令牌結(jié)構(gòu),，以互聯(lián)網(wǎng)（open system interconnection-sio）作為參考模型,。有3個(gè)兼容部分組成部分即profibus-dp（decentralized periphery）， profibus-pa（process automation）,，profibus-fms（fieldbus message specification）,。其中dp是一種高速低成本通訊，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式i/o的通訊,。采用rs485數(shù)據(jù)接口,，傳輸介質(zhì)用光纖或雙絞電纜,，傳輸波特率從（9.6k～12m）bps，傳輸距離可以通過repeter進(jìn)行擴(kuò)展,，每個(gè)dp網(wǎng)上可以同時(shí)配置122個(gè)從站,，是一種功能強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)總線。下面介紹的plc和變頻器間的通訊也是基于profibus-dp技術(shù)進(jìn)行的,。
3 profibus-dp的數(shù)據(jù)通訊格式
傳動(dòng)裝置通過profibus-dp網(wǎng)與主站plc的接口是經(jīng)過通訊模塊cbp板來實(shí)現(xiàn)的,，帶有dp口的s7-300和400 plc也可以通過cpu上的dp口來實(shí)現(xiàn)。采用rs485接口及支持（9.6k～12m）bps波特率數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖1所示）,，其中數(shù)據(jù)的報(bào)文頭尾主要是來規(guī)定數(shù)據(jù)的功能碼,、傳輸長度、奇偶校驗(yàn),、發(fā)送應(yīng)答等內(nèi)容,，主從站之間的數(shù)據(jù)讀寫的過程（如圖2所示）核心的部分是參數(shù)接口（簡(jiǎn)稱pkw）和過程數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱pzd），pkw和pzd共有五種結(jié)構(gòu)形式即:ppo1,、ppo2,、ppo3、ppo4,、ppo5,，其傳輸?shù)淖止?jié)長度及結(jié)構(gòu)形式各不相同。在plc和變頻器通訊方式配置時(shí)要對(duì)ppo進(jìn)行選擇,，每一種類型的結(jié)構(gòu)形式如下,。
 圖1 數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)
 圖2 主從站間數(shù)據(jù)讀寫過程
ppo1 4 pkw + 2 pzd （共有6個(gè)字組成）
ppo2 4 pkw + 6 pzd （共有10個(gè)字組成）
ppo3 2 pzd （共有2個(gè)字組成）
ppo4 6 pzd （共有6個(gè)字組成）
ppo5 4 pkw+10 pzd （共有14個(gè)字組成）
參數(shù)接口（pkw）:參數(shù)id號(hào)（pke）、變址數(shù)（ind）,、參數(shù)值（pwe）三部分組成,。過程數(shù)據(jù)接口（pzd）:控制字（stw）、狀態(tài)字（zsw）,、主給定（main setpoint ）,，實(shí)際反饋值（main actual value） 等組成，另外要了解掌握控制字和狀態(tài)字每一位的具體含義,，并熟悉西門子變頻器參數(shù)的具體應(yīng)用,，在通訊參數(shù)設(shè)置時(shí)需要具體定義。
4 實(shí)現(xiàn)通訊的軟硬件要求和參數(shù)設(shè)置
（1） 硬件要求
·133mhz以上且內(nèi)存不小于16mb的編程器,。
·西門子s7-300/400系列plc,，ram不小于12kb，并帶有profibus-dp接口,，或是s7-400（ram不小于12kb）配cp443-5的通訊板,。
·帶有cbp通訊模塊和帶有cu2/sc的vc板的變頻器
（2） 軟件要求
·win 95或win nt（v4.0以上）
·step7（v3.0以上）
·安裝dva-s7-sps7
（3） 通訊設(shè)置基本步驟
·設(shè)置傳動(dòng)參數(shù)
· plc硬件配置
·創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊
·編寫通訊程序
· 系統(tǒng)調(diào)試
（4） 傳動(dòng)參數(shù)的設(shè)置
·p053 = 3 參數(shù)使能
·p090 = 1 cbp板在2#槽
·p918 = 3 從站地址
·p554.1=3001 控制字pzd1
·p443.1=3002 主給定pzd2
·p694.1=968 狀態(tài)子pzd1
·p694.2=218 實(shí)際值pzd2
5 plc與傳動(dòng)變頻器通訊程序
要實(shí)現(xiàn)通訊功能，正確的程序編寫是非常重要的，下面將以西門子的s7-416 plc和6se70變頻器為例來介紹通訊的程序編寫,。
（1） 基本配置和定義
基本配置如圖3所示:
 圖3 基本配置界面
主站master為cpu-416-2dp
從站slave為6se70傳動(dòng)裝置,，profibus地址是3
輸入地址: iw 256 （ 2 words pzd）;
輸出地址: qw256 （2 words pzd ）;
ppo類型: 3; 總線接口: rs485。
（2） 使用的功能塊
ob1 main cycle 主循環(huán)
sfc14 dprd-dat 讀數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊
sfc 15 dpwr-dat 寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊
db100 數(shù)據(jù)存取 （dbw0 –dbw4是讀出,，
dbw5-dbw8是寫入）
mw200 mw210 通訊狀態(tài)顯示
（3） 簡(jiǎn)單程序編寫（如圖4）
 圖4 程序編寫界面
ob1
network1: 讀出數(shù)據(jù)
call sfc 14
laddr w#16#100
ret-val mw200
record p#db100.dbx0.0 byte 4
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 sfc 15
laddr w#16#100
record p#db100.dbx5.0 byte 4
ret-val mw210
把程序存儲(chǔ)編譯下裝,，檢查傳動(dòng)裝置的參數(shù)設(shè)置后，即可上電進(jìn)行調(diào)試,。
6 結(jié)束語
通過上述介紹,，我們可以以profibus-dp總線為基礎(chǔ)通過網(wǎng)絡(luò)配置和參數(shù)設(shè)定來建立plc和傳動(dòng)裝置之間的通訊，并通過參數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的啟?？刂?，快慢調(diào)速等功能。借助于編程器可plc在線查看從裝置讀取上來的狀態(tài)和實(shí)際反饋值,，在裝置pmu上也可查看主給定,。通訊技術(shù)的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的更加廣泛應(yīng)用。
|
