變頻器同PLC之間現場總線通訊研究

（北方重工集團有限公司電控液壓設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

變頻器同PLC之間現場總線通訊研究

張寶秋 范建寧

（北方重工集團有限公司電控液壓設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

文章主要介紹了以現場總線為基礎的傳動變頻器同西門子PLC之間的通訊技術，并對其網絡配置、軟件編程以及參數設定等方面予以分析。

變頻器；西門子PLC；傳動；現場總線

1 技術概述

目前的現場總線技術中PROFIBUS是應用較為廣泛的技術之一，該技術作為IE61158國際總線標準組成中的重要部分，是一種令牌結構、開放式系統，并且參考了互聯網作為技術模型。

PROFIBUS主要由三種部分組成，且各部分組成相互兼容，即PROFIBUSDP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中DP在通訊技術中成本投入較低，數據傳輸速度較快的一種，主要用于分散I/O同設備及控制系統之間的通信。數據接口采用了RS485接口，并且采用了雙絞電纜或者光線作為傳輸介質，速率可以達到9.6kb/s至12Mb/s，通過Reperter可以對其傳輸距離進行擴展，每個DP可以同時配122個從站，功能強大。

下面就基于PROFIBUS-DP技術的變頻器同PLC之間的通訊技術進行詳細的論述。

2 數據通訊格式

傳動裝置同PLC之間的接口主要通過CBP板予以實現的，接口采用RS485且波特率可以達到9.6kb/s至12Mb/s，數據報文頭尾用于對數據傳輸長度、功能碼以及發送應答等內容予以規定，主站同從站之間的核心數據讀寫過程僅僅為參數接口PKW以及過程數據PZD，從結構形式上可以分為五種：PPO5，PPO4，PPO3，PPO2，PPO1，主要是傳輸的結構形式以及字節長度進行劃分。在變頻器同PLC之間的通信方式進行選擇時要選擇適當的PPO，煤種類型結構如下所述：

PPO1：由六個字組成，即2PZD+4PKW

PPO2：由十個字組成，即6PZD+4PKW

PPO3：由兩個字組成，即2PZD

PPO4：由六個字組成，即6PZD

PPO5：由十四個字組成，即10PZD+4PKW

參數接口主要由三部分組成，即參數ID號、參數值以及變址數。數據接口的組成則主要有狀態字、控制字以及主給定和實際反饋值，需要對狀態字以及控制字的每一位進行具體了解，熟知變頻器參數在實際中的具體應用，并需要在通訊參數設置時進行具體定義。

3 參數設置以及硬件要求

3.1 軟件要求

V3.0以上STEP7

WinNT或者Win5，V4.0以上

安裝DVA-S7-SPS7

3.2 硬件要求

（1）編程器內存大于16Mb且頻率大于133MHz

（2）PLC為西門子S7-300/400系列，12kb以上RAM并帶有DP接口或S7-400系列PLC，12kb以上RAM并配備CP443-5的通訊板

（3）變頻器帶有CU2/SC的VC板以及CBP通訊模塊。

3.3 設置傳動參數

參數使能：P053=3；

選擇命令源以及設定：P368=6；

CBP板在2號槽：P090=1；

實際值PZD2：P694.2=218；

狀態字PZD1：P694.1=968；

主給定PZD2：P443.1=3002；

控制字PZD1：P554.1=3100；

從站地址：P918=3。

3.4 設置通訊的基本步驟

對傳動參數進行設置

對PLC硬件進行配置

對數據塊進行創建

對通訊程序進行編寫

對系統進行調試

4 通訊程序

程序編寫是實現通訊功能的重要保障，一下便主要對變頻器同PLC之間的通訊程序編寫進行介紹。

4.1 基本配置定義以及組態

主站為CPU-315-2DP，從站為6SE70傳動裝置，地址為3，采用了PPO3，總線采用了RS485接口。

4.2 功能塊概述

OB1 Main cycle主循環；DB100數據存取；SFC15 DPWR-DAT寫數據系統功能塊；SFC14 DPRD-DAT讀數據系統功能塊；MW210 MW200通信狀態顯示。

4.3 簡單程序的編寫

OB1

NETWORK1：讀出數據

CALL SFC14

LADDR W#16#100 RET-VAL MW200

RECORD P#DB100.DBX0.0 BYTE4

NETWORK2：顯示數據

L DB100.DBW 0

T MW50

NOP 0

NETWORK3：寫入數據

L W#16#EFFF

T DB100.DBW 5

NETWORK4：發送數據

CALL SFC15

LADDR W#16#100

RECORD P#DB100.DBX5.0 BYTE 4

RET-VAL MW210

將程序存儲編譯下裝后，對裝置參數進行設置、檢查，完成后通電調試。

結語

傳動裝置同PLC之間通信的建立可以通過以PROFIBUS-DP總線作為基礎的參數設定以及網絡配置，裝置的啟停以及速度的調節等都是通過變化參數來實現的。而PLC能夠借助編程器在線查看從裝置的實際反饋值以及相關狀態，并且也可以通過PMU查看主給定。現場總線的應用為傳動裝置同PLC之間的通信提供了可能，提高了自動化，因而應用前景更加廣泛。

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TP27 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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