基于PROFIBUS-DP 總線技術的提升機通訊系統(tǒng)的組網(wǎng)和調試

余玉廣

（銅陵有色金屬集團銅冠礦山建設股份有限公司，銅陵 244000）

1 系統(tǒng)配置及通訊協(xié)議

1.1 系統(tǒng)配置

系統(tǒng)應用西門子公司和ABB 公司的相應產(chǎn)品來完成全數(shù)字化交流調速系統(tǒng)在Profibus-DP 網(wǎng)中的控制和通訊工作。此系統(tǒng)的Profibus-DP 網(wǎng)的網(wǎng)絡配置，PLC 是西門子公司的SIMATIC S7-4 12-2PN/DP 的變頻器，屬于ACS600 系列，而NPBA-12 則是與這一套變頻器所相適配的通訊適配器。通過STEP7 V5.5編程軟件，進行對S7-400 PLC 編程和Profibus-DP 網(wǎng)組態(tài)和通訊配置。

1.2 PROFIBUS 現(xiàn)場總線安裝

（1）PROFIBUS-DP 通訊是通過OSI 參考模型中應用第1、2、7 層，網(wǎng)絡傳輸通訊速度快的同時，產(chǎn)生報文簡潔明了。PROFIBUS 網(wǎng)絡所參與涉及的硬件較多，比較熟悉的有PROFIBUS 接口、通訊介質、PROFIBUS 插頭等等，而除了這些還有中繼器、診斷中斷器、LM以和有源終端電阻PROFIBUS接口，通訊介質，PROFIBUS 插頭，中繼器，診斷中繼器，OLM 以和有源終端電阻等。wdx

（2）網(wǎng)絡布線的標準要求

PROFIBUS 通訊電纜需要選擇標準產(chǎn)品；對屏蔽層需要多點接地；對電壓等級不同的電纜布線要分線槽；通訊電纜和動力電纜布線的距離不能太長；如果有電纜，那么大面積的金屬板需要不能太過于靠近；長的通訊電纜不要形成環(huán)狀；通訊設備的連接需要做等電勢連接。

2 通訊協(xié)議的設計

（1）PROFIBUS 通訊標準是開放式的串行方式，通過這種方式完成數(shù)據(jù)在各種類項的自動化原件設備中信息互相交換。其主要類項有三種：PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，現(xiàn)場總線信息規(guī)范）， PROFIBUS-DP（DecentralisedPeriphery，分布式外設）和PROFIBUS-PA（Process Automation， 過程自動化）。而NPBA-12 PROFIBUS-DP 適配器模僅支持PROFIBUS-DP協(xié)議。

（2）總線是通過符合RS-485標準的雙絞型電纜作為媒介進行物理傳輸，總線電纜的長度上限是在100～1200米的范圍以內(nèi)，其實際長度是依靠所選擇傳輸速率而決定。同一個PROFIBUS網(wǎng)絡段上在不用使用中繼器的情況下，數(shù)量最多可以運用31各節(jié)點連接。如若選擇使用中繼器，整個連接連接網(wǎng)絡上的節(jié)點數(shù)包含中繼器和主機站在內(nèi)，最大可以到127個。

（3）通訊協(xié)議是用主或者從的方式，比如將s7-400PLC 設計作為主站，將變頻器設為從站，而這個控制命令是要通過主站去向從站來進行傳輸?shù)模鵂顟B(tài)和參數(shù)則是通過從站的變頻器對于運行來反饋出來的。將變頻器和NPBA-12通訊適配器模塊連接，作為從站鏈接到Profibus-DP 網(wǎng)，接受主站SIMATIC S7-412-2DP發(fā)送出來的控制指令。

3 STEP7 項目系統(tǒng)組態(tài)及編程

3.1 設置傳動和PLC 之間通訊地址

3.2 數(shù)據(jù)通訊之間的接口程序編寫如下圖所示

3.3 ACS6000 的參數(shù)設置

FIELDBUS ADAPTER：

51.01 MODULE TYPE 'NPBA-12 V1.5'

51.02 PROTOCOL DP

51.03 PPO TYPE PPO 5

51.04 NODE NUMBER 7

51.05 NO.OF DATA SETS 4

51.06 DATA SET INDEX FBA DSET 10

51.07 CUT-OFF TIMEOUT 30

51.08 COMM PROFILE ABB DRIVES

51.09 CONTROL ZERO MODE STOP

4 結束語

在ABB 變頻器和S7-400PLC 的連接建立目前已經(jīng)基本完成，針對PLC 進行編程來控制變頻器的啟動、停止、速度選擇、調整等各項功能，來完成并提升工藝的要求。變頻器控制系統(tǒng)應用了Profibus-DP 現(xiàn)場總線控制模式后，整體系統(tǒng)可靠性增強，操作越來越靈活便捷，可以根據(jù)實際需求功能修改。