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西门子plc s7-300与ABB变频器的Profibus-DP通讯方案

这篇文章主要讲述“西门子plc s7-300与ABB变频(frequency conversion)器(Variable-frequency Drive)的Profibus-DP通讯方案”。

 
  据西门子工控之家小编了解,目前工控系统最成功的现场通信总线有Profibus等方案;本文小编为大家提供运用Profibus-DP过程现场总线解决煤气加压机控制系统仲的通讯技术问题(Emerson),需要的材料是ABB变频器和西门子PLC S7-300。所以西门子plc s7-300与ABB变频器的Profibus-DP通讯操作如下:
 

  一、系统配置(dispose)及通讯协议
  
  
   1 系统配置(dispose):该系统以西门子公司和ABB公司的相关产品(Product)来实现全数字交流调速系统在Profibus-DP网中的通讯及控制原理。西门子PLC在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。其中PLC为西门子公司的SIMATIC S7-315-2DP,变频器(Variable-frequency Drive)为ACS600系列(series),NPBA-12为与变频器配套的通讯适配器。编程软件为STEP7 V5.2软件,用于对西门子plc s7-300编程和对Profibus-DP网进行组态和通讯配置。上位机画面操作采用WinCC5.1进行画面编程和操作,与PLC通讯采用以太网通讯方式。
       

  
  
   2 通讯协议:在本系统(system)中,西门子plc s7-300作为主站,变频器作为从站时,主站向变频器传送运行指令,同时接受变频器反馈的运行状态及故障(fault)报警状态的信号。西门子PLC代理商存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器中,用户不能访问。变频器与NPBA-12通讯适配器模 块相连,接入Profibus-DP网中作为从站,接受从主站SIMATIC S7-315-2DP来的控制。NPBA-12通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中,的每一个字都被编址,在 变频器端的双向RAM可通过被编址参数(parameter)排序,向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息(xìn xī)等参量。

  ABB变频(frequency conversion)器现场总线控制系统若从软件角度看,其重要网站内容是现场总线的通讯协议。西门子PLC代理商存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器中,用户不能访问。Profibus-DP通讯协议的数据(data)电报结构分为协议头、网络数据和协议层。网络数据即PPO包括(bāo kuò)参数值PKW及过程数据PZD。参数值PKW是变频器运行时要定义的一些功能码;过程数据PZD是变频器运行过程中要输入/输出的一些 数据值,如频率给定值、速度反馈值、电流(Electron flow)反馈值等。Profibus-DP共有两类型的网络PPO:一类是无PKW而有2个字或6个字的PZD;另一类是 有PKW且还有2个字、6个字或10个字的PZD。将网络数据这样分类定义的目的(Purpose),是为了完成不同的任务,即PKW的传输与PZD的传输互不影响,均各自 独立工作(WORK),从而使变频器可以按照上一级自动化系统的指令运行。
 

  二、STEP7项目系统组态及通讯编程(programming)
1 使用(use)STEP7V5.2组态软件,进入Hardware Configure完成S7-300 PLC硬件组态;
2 选定S7-315-2DP为主站系统,将NPBA-12的GSD设备数据库(Database)文件导入STEP7的编程环境中,软件组态NPBA-12到以 S7-315-2DP为主站的DP网上,并选定使用的PPO类型,本设计(Design)使用PPO4,设定站点网络(network)地址。在变频(frequency conversion)传动装置Profibus的结构 中,ABB变频器使用Profibus-DP通信模块NPBA-12进行数据传输,主要是周期性的:主机从从站读取输入(shūrù)信息(xìn xī)并把输出信息反送给从站, 因此需要在PLC主程序(procedure)中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读写这些数据,实现到变频器的通信控制;
 

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