(北方重工集团有限公司电控液压设备分公司,辽宁 沈阳 110141)
变频器同PLC之间现场总线通讯研究
张宝秋 范建宁
(北方重工集团有限公司电控液压设备分公司,辽宁 沈阳 110141)
文章主要介绍了以现场总线为基础的传动变频器同西门子PLC之间的通讯技术,并对其网络配置、软件编程以及参数设定等方面予以分析。
变频器;西门子PLC;传动;现场总线
目前的现场总线技术中PROFIBUS是应用较为广泛的技术之一,该技术作为IE61158国际总线标准组成中的重要部分,是一种令牌结构、开放式系统,并且参考了互联网作为技术模型。
PROFIBUS主要由三种部分组成,且各部分组成相互兼容,即PROFIBUSDP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中DP在通讯技术中成本投入较低,数据传输速度较快的一种,主要用于分散I/O同设备及控制系统之间的通信。数据接口采用了RS485接口,并且采用了双绞电缆或者光线作为传输介质,速率可以达到9.6kb/s至12Mb/s,通过Reperter可以对其传输距离进行扩展,每个DP可以同时配122个从站,功能强大。
下面就基于PROFIBUS-DP技术的变频器同PLC之间的通讯技术进行详细的论述。
传动装置同PLC之间的接口主要通过CBP板予以实现的,接口采用RS485且波特率可以达到9.6kb/s至12Mb/s,数据报文头尾用于对数据传输长度、功能码以及发送应答等内容予以规定,主站同从站之间的核心数据读写过程仅仅为参数接口PKW以及过程数据PZD,从结构形式上可以分为五种:PPO5,PPO4,PPO3,PPO2,PPO1,主要是传输的结构形式以及字节长度进行划分。在变频器同PLC之间的通信方式进行选择时要选择适当的PPO,煤种类型结构如下所述:
PPO1:由六个字组成,即2PZD+4PKW
PPO2:由十个字组成,即6PZD+4PKW
PPO3:由两个字组成,即2PZD
PPO4:由六个字组成,即6PZD
PPO5:由十四个字组成,即10PZD+4PKW
参数接口主要由三部分组成,即参数ID号、参数值以及变址数。数据接口的组成则主要有状态字、控制字以及主给定和实际反馈值,需要对状态字以及控制字的每一位进行具体了解,熟知变频器参数在实际中的具体应用,并需要在通讯参数设置时进行具体定义。
3.1 软件要求
V3.0以上STEP7
WinNT或者Win5,V4.0以上
安装DVA-S7-SPS7
3.2 硬件要求
(1)编程器内存大于16Mb且频率大于133MHz
(2)PLC为西门子S7-300/400系列,12kb以上RAM并带有DP接口或S7-400系列PLC,12kb以上RAM并配备CP443-5的通讯板
(3)变频器带有CU2/SC的VC板以及CBP通讯模块。
3.3 设置传动参数
参数使能:P053=3;
选择命令源以及设定:P368=6;
CBP板在2号槽:P090=1;
实际值PZD2:P694.2=218;
状态字PZD1:P694.1=968;
主给定PZD2:P443.1=3002;
控制字PZD1:P554.1=3100;
从站地址:P918=3。
3.4 设置通讯的基本步骤
对传动参数进行设置
对PLC硬件进行配置
对数据块进行创建
对通讯程序进行编写
对系统进行调试
程序编写是实现通讯功能的重要保障,一下便主要对变频器同PLC之间的通讯程序编写进行介绍。
4.1 基本配置定义以及组态
主站为CPU-315-2DP,从站为6SE70传动装置,地址为3,采用了PPO3,总线采用了RS485接口。
4.2 功能块概述
OB1 Main cycle主循环;DB100数据存取;SFC15 DPWR-DAT写数据系统功能块;SFC14 DPRD-DAT读数据系统功能块;MW210 MW200通信状态显示。
4.3 简单程序的编写
OB1
NETWORK1:读出数据
CALL SFC14
LADDR W#16#100 RET-VAL MW200
RECORD P#DB100.DBX0.0 BYTE4
NETWORK2:显示数据
L DB100.DBW 0
T MW50
NOP 0
NETWORK3:写入数据
L W#16#EFFF
T DB100.DBW 5
NETWORK4:发送数据
CALL SFC15
LADDR W#16#100
RECORD P#DB100.DBX5.0 BYTE 4
RET-VAL MW210
将程序存储编译下装后,对装置参数进行设置、检查,完成后通电调试。
传动装置同PLC之间通信的建立可以通过以PROFIBUS-DP总线作为基础的参数设定以及网络配置,装置的启停以及速度的调节等都是通过变化参数来实现的。而PLC能够借助编程器在线查看从装置的实际反馈值以及相关状态,并且也可以通过PMU查看主给定。现场总线的应用为传动装置同PLC之间的通信提供了可能,提高了自动化,因而应用前景更加广泛。
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TP27 < class="emphasis_bold"> 文献标识码:A
A