浅谈西门子PLC与三菱变频器通讯的实现

栗小宽

摘 要：随着电子产品和通讯技术的不断发展，在自动化控制过程中需要不同公司的产品能够共同集成在同一个系统中，这就要求不同公司产品之间要有很好的兼容性，特别是以PLC为控制中心，以现场总线为连接手段对已有的系统改造时，更需要考虑这些。该文以三菱公司的FR-A700变频器为基础，介绍西门子S7-300 PLC与FR-A700在Profibus-DP网络中通讯的一些技术细节，在此介绍了变频器的设定、GSD文件的安装，以及PLC梯形图的编程，它在笔者所参与的自动生产线改造设计调试中得到论证。

关键词：变频器 PLC 工业总线 GSD

中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（a）-0123-02

在现代工业控制中，出于控制过程的要求，对电动机速度的控制要求有原来的多段调速变成了无极调速，而实现无极调速的最好手段就是使用变频器来控制电机，电机的速度要求是由生产过程决定的。现在控制生产过程一般都采用上位机作为监控手段，用PLC加现场总线的方式来实现。文章介绍西门子S7-300/400 PLC作为主站，采用三菱变频器作为从站，采用Profibus-DP现场总线连接设备，对技术细节做比较深入的探讨。

1 硬件系统的构成

1.1 系统由三部分构成

上位机：硬件由工业用计算机构成，监控软件由组态王或西门子组态软件组成。

控制部分：由西门子S7-300 PLC构成。

执行部分：由变频器和通讯卡组成。

1.2 系统的连接

上位机和PLC之间通过MPI连接，PLC和变频器之间由PROFIBUS-DP工业总线通过适配卡FR-A5NP连接，再由变频器控制电机。

1.3 三菱变频器同PROFIBUS-DP的硬件连接

三菱FR-A700和FR-F700系列变频器是通过型号为FR-A7NP的通讯选件实现的，在系统中，PLC作为网络的主站，由主站向变频器发送各种命令，同时主站从变频器读取相关信息。此时要对FR-A7NP通讯选件进行站号设置，使用FR-A7NP上的节点地址开关可在0H～7DH（16进制）之间设定节点地址，变频器复位或下次开机时此设定生效.接线时要选用标准PROFIBUS电缆，则需将红色线（Pin3，B）接D+，绿色线（Pin8，A）接D-。

2 变频器数据通讯的实现

2.1 参数设置

变频器在和PLC通讯之前，要对变频器的相关参数进行设置，首先要设定FR-A7AP卡上的网络节点地址，这个要与step 7硬件组态中设置的地址一致，这个设定是通过FR-A7AN上sw3、sw1两个旋钮开关来实现的。变频器的网络通信有一些主要的参数，它们是通过FR-A700的操作面板实现的。变频器的Pr.340设置为1；Pr.79根据情况可设定为0、2或者6；Pr.338、Pr.339、Pr342、Pr349、Pr500以及Pr550也要根据情况进行设定。

2.2 profibus通讯协议中PP0（parameter process object）的介绍

对于变频器等调速驱动设备，制定有变速驱动规范，在周期型通道中传输的数据结构被称为参数过程数据对象PP0（parameter process object）。这个通道被定义为标准通道，变速驱动行规对PP0的结构、长度做了详细的规定，常用的参数过程数据对象PP0一共有5种类型，在此由于篇幅有限仅介绍PP0type 2的格式。PP0type2的格式如图1所示。

2.3 变频器正反等多种运行STW说明

3 西门子PLC中GSD文件的安装及编程

3.1 安装GSD文件和硬件配置

FR-A7NP的GSD文件是melc08fa.gsd，从代理商或官网上得到此文件后进行安装，打开Step 7软件，建立项目；新建项目后，插入S7-300站点，进行硬件配置，在硬件配置时首先进行GSD文件安装。而后选安装底板，在第一槽选择电源模块，在第二槽选择带Profibus-DP的CPU模块，进行总线安装，并选择变频器安装.

3.2 程序的编制

硬件配置好后，就可以进入编程环节，在OB1中用梯形图编程方法就可实现总线对变频器的正反停控制。

4 结语

随着工业自动化的不断发展，总线技术会广泛的应用于各种领域，各种不同厂家的产品会通过总线技术达到进一步完美的结合。

参考文献

[1] 龚仲华.S7-200/300/400 PLC应用技术[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[2] 程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3] 用户手册.三菱通用变频器内置选件使用手册（FR-A7NP）[R].三菱电气有限公司，2006.