連鑄機PLC與電磁攪拌PLC之間單邊通信的實現

許士亞

【摘?要】我廠方坯連鑄機和結晶器電磁攪拌各有獨立的控制系統，這兩套系統目前的信號連接采取硬線連接方式，為節省系統的維護成本，減少兩個系統的故障率，我廠決定在兩個系統之間實現通信來取代目前的硬線連接。為保證通信的穩定性，降低改造的成本，決定采取profibus單邊通信方式。

【關鍵詞】單邊通信;Profibus;組態;編程

目前方坯連鑄機的控制系統為西門子S7-400PLC，電磁攪拌控制系統為西門子S7-300PLC，兩個系統之間的信號對接采用輸入輸出模塊、電纜連接方式，本次改造是利用CPU模塊集成的profibus-DP接口作為通信口，西門子S7協議為通信協議，通信電纜為profibus標準電纜，接口連接器為RS485連接器，如圖一。

（1）首先要進行組態，先組態連鑄機的S7-400PLC，打開S7-400的硬件組態后，在CPU的DP口上添加“主站系統”，地址選為“2”，波特率選為1.5Mbps，協議配置文件選擇“標準”，確定后保存編譯硬件組態下載到S7-400的CPU中，然后關閉硬件組態窗口。

（2）下面組態網絡，打開STEP7的網絡窗口，右鍵單擊“CPU414-2DP”在彈出的菜單上選擇“插入新連接”，彈出“插入新連接”窗口，連接伙伴選擇“未指定”，連接類型選擇“S7連接”，然后單擊“確定”按鈕，彈出S7連接的屬性窗口，將“建立激活的連接”勾選上，連接路徑的“接口”選擇已經組態好的“CPU414-2DP，DP（R0/S3）”，然后設置本地ID為“1”，通信伙伴的profibus地址為“3”，再點擊此窗口右下角的“地址詳細信息”按鈕，確定后，保存編譯網絡組態，并下載到S7-400的CPU中。這樣就完成了連鑄機S7-400PLC的組態工作。

（3）下面組態電磁攪拌S7-300PLC的組態，因為是單邊通信，所以S7-300PLC的組態相對簡單，只需修改原來的組態，將S7-300PLC的profibus地址選為“3”，波特率選為1.5Mbps，協議配置文件選擇“標準”，然后保存編譯，下載到CPU中即可。這樣，通信雙方的硬件和網絡組態就完成了。

（4）是進行通信的編程工作，由于是單邊通信，所以只需在連鑄機的S7-400PLC中編程，而針對單邊通信，STEP7的程序庫里有專用的程序塊可以調用，即SFB14和SFB15，SFB14是用于讀取通信伙伴的數據，并放入本地CPU的存儲區，SFB15是用于提取本地存儲區的數據，并發送到通信伙伴的存儲區。

打開STEP7的程序編輯窗口，從庫文件的系統功能塊里調出SFB14進入功能塊，并給SFB14配置一個數據塊，如果SFB14已經存在，就必須重命名為其他不存在的功能塊，然后給相應的管腳賦值，見圖二。這里只需為“REQ”、“ID”、“ADDR_1”、“RD_1”賦值，其他管腳不需賦值。“REQ”必須賦值為高頻閃爍信號，以保證通信數據的實時性，這里賦值為M50.0，當然也可以指定其他地址，此二進制信號可以自己編程獲得，也可以在硬件組態里CPU的存儲區設定。“ID”賦值為網絡組態時設置的“1”，“ADDR_1”和“RD_1”管腳的賦值是讀取通信伙伴存儲區MB100-MB147的數據存入本地CPU的MB200-MB247存儲區內，當然要保證這個存儲區間的變量地址未被使用。

下面調用庫文件里的SFB15功能塊來實現發送數據到通信伙伴的存儲區，“REQ”和“ID”的賦值與SFB14的賦值相同，“ADDR_1”和“SD_1”管腳的賦值是讀取本地CPU存儲區MB100-MB147的數據發送到通信伙伴CPU的MB200-MB247存儲區內，當然也要保證這個存儲區間的變量地址未被使用。同樣，其他管腳不需賦值，如圖三。

由于SFB14和SFB15是STEP7系統的功能塊，下載到CPU后，CPU會自動識別。這樣，用于單邊通信的接受和發送程序就編制完成，保存下載到連鑄機的S7-400PLC中即可。

（5）最后進行通信的硬件連接，即用西門子profibus標準總線電纜和RS485連接器將兩套PLC的集成DP口連接起來，同時將RS485連接器的終端電阻撥至“ON”的位置，如果通信電纜的長度超過200米，需增加RS485中繼器，保證通信的波特率和穩定性。

兩套PLC數據交換如下表：

總結：

各PLC之間要實現必要的通訊，PLC之間的通訊方式還有很多，比如工業以太網通訊等，但這種單邊通信方式不需要增加通信雙方的硬件成本，利用自身CPU集成的通信口進行通信，實施起來簡便快捷、經濟高效。具體采用哪種通信方式，在實際應用中，需要根據現場系統配置的情況和成本預算來決定通信方案。

（作者單位：南京鋼鐵聯合有限公司第三煉鋼廠）