西門子PLC與ABB變頻器之間的現場總線通訊技術
1、引言 Profibus是目前工控系統中最成功的現場總線之一,得到了廣泛的應用。它是不依賴于生產廠家的、開放式的現場總線,各種各樣的自動化設備均可通過同樣的接口協議進行信息的交換。Profibus-DP現場總線(Distributed I/O System-分布式I/O系統)是一種經過優化的模塊,有較高的數據傳輸率,適用于系統和外部設備之間的通信,遠程I/O系統尤為合適。它允許高速度周期性的小批量數據通信,適用于對時間要求苛刻的自動化控制系統中。Profibus-DP現場總線系統可使許多現場設備(如PLC、智能變送器、變頻器)在同一總線進行雙向多信息數字通訊,因此可方便地使用不同廠家生產的控制測量系統相互連接成通訊網絡。濟鋼鮑德彩板有限公司是濟鋼集團總公司2003年投資興建的年產20萬噸大型彩板生產基地,其生產線中的固化爐、導熱油爐、煤氣制氫中的煤氣系統必須對煤氣通過煤氣加壓機進行二次加壓才能滿足生產工藝要求,煤氣加壓機控制系統采用Profibus-DP過程現場總線通訊技術方案,自動化控制單元與變頻器采用不同廠家的產品,分別采用西門子的S7-300 PLC和ABB公司的ACS600變頻器。 2、系統配置及通訊協議 (1) 系統配置 該系統以西門子公司和ABB公司的相關產品來實現全數字交流調速系統在Profibus-DP網中的通訊及控制原理。附圖為該系統的Profibus-DP網的網絡配置圖,其中PLC為西門子公司的SIMATIC S7-315-2DP,變頻器為ACS600系列,NPBA-12為與變頻器配套的通訊適配器。編程軟件為STEP7 V5.2軟件,用于對S7-300 PLC編程和對Profibus-DP網進行組態和通訊配置。上位機畫面操作采用WinCC5.1進行畫面編程和操作,與PLC通訊采用以太網通訊方式。 在本系統中,S7-300 PLC作為主站,變頻器作為從站時,主站向變頻器傳送運行指令,同時接受變頻器反饋的運行狀態及故障報警狀態的信號。變頻器與NPBA-12通訊適配器模塊相連,接入Profibus-DP網中作為從站,接受從主站SIMATIC S7-315-2DP來的控制。NPBA-12通訊適配器模塊將從Profibus-DP網中接收到的過程數據存入雙向RAM中,的每一個字都被編址,在變頻器端的雙向RAM可通過被編址參數排序,向變頻器寫入控制字、設置值或讀出實際值、診斷信息等參量。變頻器現場總線控制系統若從軟件角度看,其核心內容是現場總線的通訊協議。Profibus-DP通訊協議的數據電報結構分為協議頭、網絡數據和協議層。網絡數據即PPO包括參數值PKW及過程數據PZD。參數值PKW是變頻器運行時要定義的一些功能碼;過程數據PZD是變頻器運行過程中要輸入/輸出的一些數據值,如頻率給定值、速度反饋值、電流反饋值等。 3、STEP7項目系統組態及通訊編程 |

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