基于西门子S7-300与ABB机器人Profibus-DP通信探讨

李带荣

【摘要】西门子S7-300PLC与ABB机器人通讯接口采用相应的通讯线缆连接后，在PLC编程软件中进行相应的通信配置，并编写梯形图程序进行通讯测试。结果表明西门子S7-300PLC与ABB机器人采用Profibus协议通讯，可以在节约成本的前提下实现较高的通讯速率，通讯过程可靠稳定，安全性较好。

【关健词】 s7-300 ABB Profibus 通讯

一、 引言

Profibus一种开放式的现场总线，由Simens公司制定，广泛应用于自动化各个行业，主要有Profibus-DP， ProfibusPA， Profibus-FMS等三种类型，其中Profibus-DP主要应用于现场级各设备之间的通讯，特点是通讯速率高，成本低，安全性较好[1]。

PROFIBUS—DP分为主站和从站，主站对从站发出读写等指令，从站不停的循环扫描，接收到主站的指令后进行相应的回复[2]。

为了提高生产效率和智能制造水平，ABB机器人在智能工厂得到了越来越多的应用，主要用来替代操作工人繁琐的体力劳动。ABB机器人作为主控制系统，还要检测辅助控制系统的各种数据，因此需要与底层设备PLC进行通讯。S7-300是Simens公司生产的可编程序控制器，具有模块化结构、分布式配置、电磁抗干扰能力强等优点[3]，广泛的应用于自动化生产领域。本文以ABB IRB120为例，对ABB机器人与西门子S7-300之间进行Profibus-DP通讯进行探讨。

二、S7-300与ABB IRB120通信配置

2.1 S7-300通讯组态配置

将ABB IRB120與西门子S7-300采用对应的通讯线缆连接之后，需要在SIMATIC STEP 7软件中对PLC的串口进行通信组态配置，如图1所示：

图1中，在模块中添加DP接口，选择DP属性框，激活DP Master选项，将西门子S7-300PLC设置为DP主站。在选择DP属性里的configuration，配置数据长度、数据类型、地址等参数，保存配置并下载到PLC中。

2.2 ABB IRB120 GSD文件安装

为了保证Profibus设备可以即插即用，不同的设备厂商使用基于GSD的组态工具将自己生产的设备集成在同一总线系统中，ABB公司也根据Profibus现场总线的规范开发了自己的GSD文件[4]。GSD文件可以分为一般规范、与DP主站相关的规范和与DP从站相关的规范。一般规范包括生产厂商和设备的名称、硬件和软件的版本状况、支持的波特率、总线插头的信号分配等；与DP主站有关的规范包括只运用于DP主站的各项参数（如连接从站的最多台数或上装和下装能力）。与DP从站有关的规范包括与从站有关的一切规范（如输入/输出通道的数量和类型、中断测试的规范以及输入/输出数据一致性的信息）。

在STEP 7软件中找到安装GSD选项，选择相应的ABB机器人GSD文件并安装，如图2所示：

2.3 ABB工作站组态配置

安装完GSD文件后，此时STEP软件已经可以识别出相应的Profibus设备，可以在目录里看到ABB IRB120设备，将ABB IRB120作为从站挂载到主站下方，如图3所示：

三、通信测试

硬件连接和软件配置完成之后，需要对通讯进行测试，在S7-300PLC中编写梯形图程序，发送控制信号给ABB IRB120，并接受从站返回的信息。梯形图程序如图4所示。

四、结论

ABB公司根据Profibus协议开发了相应的GSD文件，使ABB机器人成为支持Profibus协议的即插即用设备，在实际工程应用中十分灵活，效率很高。

由于Profibus-DP是主从通讯协议，因此在使用前必须在软件中进行相应的主站和从站配置，数据格式、类型必须一致[5]。本文中采用的是西门子PLC作为主站，ABB机器人作为从站，实际应用中也可以ABB机器人作为主站，西门子PLC作为从站。在STEP 7软件中完成串口的配置后，还需要对通讯进行测试，避免出现意外情况。

参 考 文 献

[1]刘志坚， 陈巨喜， 郑西. 基于Profibus-DP的西门子S7—300 PLC与ABB 800XA数据通信的实现[J]. 自动化信息， 2012（5）：82-83.

[2] 钟杰， 尹文欣， 倪君. ABB AC800F与Siemens S7300通讯编程[J]. 水泥技术， 2011（6）：108-109.

[3]赵长安. 用西门子CP341实现ABB DCS与S7-300PLC通讯[J]. 科研， 2016（11）：00003-00003.

[4]王明睿， 闻福岳. 雅马哈四轴机器人与西门子S7-300PLC控制策略[J]. 制造业自动化， 2013（24）：30-31.

[5]成超英. 如何通过Profibus总线与ABB变频器实现S7-300的通信原理与实现方法[J]. 中国机械， 2014（22）：189-190.