首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 常用资料 > 基于PROFIBUS现场总线的PLC与传动变频器间的通讯

基于PROFIBUS现场总线的PLC与传动变频器间的通讯

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2009/6/4 10:13:30   

 关键词:  现场总线 传动设备 PLC

1  引言
      随着现代生产工艺的飞速发展,现场对传动设备的快速性、连续性、系统性的使用要求越来越高。单台变频器的独立运行的模式已经不能满足要求,多台成组系统运行成为最大特点。所有的本地柜前操作已经发展为计算机集中远程自动控制模式。这些特点都建立在计算机、plc、传动装置间的数据通讯的基础上。以此来实现现场设备的运行状态监控和控制命令的下达。现场总线的发明和应用为实现上述功能提供了技术保证。现在使用较为广泛的现场总线有:profibus、canbus、modbus、devicenet、lonworks等。本文重点介绍以profibus 现场总线为基础的西门子simatic s7 plc和6es70系列变频器间的通讯技术。

2  profibus现场总线概述
      profibus是一种应用较为广泛的现场总线,其总线标准是国际总线标准ie61158的重要组成部分。是一种开放式系统,令牌结构,以互联网(open system interconnection-sio)作为参考模型。有3个兼容部分组成部分即profibus-dp(decentralized periphery), profibus-pa(process automation),profibus-fms(fieldbus message specification)。其中dp是一种高速低成本通讯,用于设备级控制系统与分散式i/o的通讯。采用rs485数据接口,传输介质用光纤或双绞电缆,传输波特率从(9.6k~12m)bps,传输距离可以通过repeter进行扩展,每个dp网上可以同时配置122个从站,是一种功能强大的现场总线。下面介绍的plc和变频器间的通讯也是基于profibus-dp技术进行的。

3  profibus-dp的数据通讯格式
      传动装置通过profibus-dp网与主站plc的接口是经过通讯模块cbp板来实现的,带有dp口的s7-300和400 plc也可以通过cpu上的dp口来实现。采用rs485接口及支持(9.6k~12m)bps波特率数据传输(数据传输的结构如图1所示),其中数据的报文头尾主要是来规定数据的功能码、传输长度、奇偶校验、发送应答等内容,主从站之间的数据读写的过程(如图2所示)核心的部分是参数接口(简称pkw)和过程数据(简称pzd),pkw和pzd共有五种结构形式即:ppo1、ppo2、ppo3、ppo4、ppo5,其传输的字节长度及结构形式各不相同。在plc和变频器通讯方式配置时要对ppo进行选择,每一种类型的结构形式如下。


图1  数据传输的结构


图2 主从站间数据读写过程

ppo1 4 pkw + 2 pzd (共有6个字组成)
ppo2 4 pkw + 6 pzd (共有10个字组成)
ppo3  2 pzd (共有2个字组成)
ppo4  6 pzd (共有6个字组成)
ppo5   4 pkw+10 pzd (共有14个字组成)
      参数接口(pkw):参数id号(pke)、变址数(ind)、参数值(pwe)三部分组成。过程数据接口(pzd):控制字(stw)、状态字(zsw)、主给定(main setpoint ),实际反馈值(main actual value) 等组成,另外要了解掌握控制字和状态字每一位的具体含义,并熟悉西门子变频器参数的具体应用,在通讯参数设置时需要具体定义。

4  实现通讯的软硬件要求和参数设置
(1) 硬件要求
·133mhz以上且内存不小于16mb的编程器。
·西门子s7-300/400系列plc,ram不小于12kb,并带有profibus-dp接口,或是s7-400(ram不小于12kb)配cp443-5的通讯板。
·带有cbp通讯模块和带有cu2/sc的vc板的变频器
(2) 软件要求
·win 95或win nt(v4.0以上)
·step7(v3.0以上)
·安装dva-s7-sps7 
(3) 通讯设置基本步骤
·设置传动参数
· plc硬件配置
·创建数据块
·编写通讯程序
· 系统调试
(4) 传动参数的设置
·p053 = 3    参数使能
·p090 = 1    cbp板在2#槽
·p918 = 3    从站地址
·p554.1=3001  控制字pzd1
·p443.1=3002  主给定pzd2
·p694.1=968   状态子pzd1
·p694.2=218   实际值pzd2

5  plc与传动变频器通讯程序
      要实现通讯功能,正确的程序编写是非常重要的,下面将以西门子的s7-416 plc和6se70变频器为例来介绍通讯的程序编写。
(1) 基本配置和定义
基本配置如图3所示:


图3  基本配置界面

主站master为cpu-416-2dp  
从站slave为6se70传动装置,profibus地址是3  
输入地址:  iw 256 ( 2 words pzd);  
输出地址:  qw256 (2 words pzd ); 
ppo类型:  3;   总线接口:  rs485。   
(2) 使用的功能块
 ob1  main cycle 主循环
 sfc14  dprd-dat 读数据系统功能块
 sfc 15  dpwr-dat 写数据系统功能块
 db100  数据存取 (dbw0 –dbw4是读出,
 dbw5-dbw8是写入)
 mw200  mw210 通讯状态显示
(3) 简单程序编写(如图4)

图4  程序编写界面

ob1
network1:  读出数据
call        sfc 14
laddr      w#16#100
ret-val    mw200
record     p#db100.dbx0.0 byte 4
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         sfc 15
laddr       w#16#100
record      p#db100.dbx5.0 byte 4
ret-val     mw210
把程序存储编译下装,检查传动装置的参数设置后,即可上电进行调试。

6  结束语
      通过上述介绍,我们可以以profibus-dp总线为基础通过网络配置和参数设定来建立plc和传动装置之间的通讯,并通过参数的变化来实现对装置的启停控制,快慢调速等功能。借助于编程器可plc在线查看从装置读取上来的状态和实际反馈值,在装置pmu上也可查看主给定。通讯技术的实现了自动化的更加广泛应用。

参考文献
[1] 阳宪惠. 现场总线技术及其应用. 北京:清华大学出版社,2002
[2] 周 明. 现场总线控制系统. 北京:中国电力出版社,2002
[3] 唐济扬. 现场总线profibus系统集成与产品开发
[4] siemens. drives communication for simatic s7      

来源:
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网北极星节能招聘网光伏论坛IC资料网压力传感器招标信息分类电子资料百年建筑网

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 010-52898473点击这里给我发消息

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 在线帮助 | 联系我们 | 排行 |

版权所有 © 1999- 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号电子公告服务专项备案