1 引言
随着现代生产工艺的飞速发展,现场对传动设备的快速性、连续性、系统性的使用要求越来越高。单台变频器的独立运行的模式已经不能满足要求,多台成组系统运行成为最大特点。所有的本地柜前操作已经发展为计算机集中远程自动控制模式。这些特点都建立在计算机、plc、传动装置间的数据通讯的基础上。以此来实现现场设备的运行状态监控和控制命令的下达。现场总线的发明和应用为实现上述功能提供了技术保证。现在使用较为广泛的现场总线有:profibus、canbus、modbus、devicenet、lonworks等。本文重点介绍以profibus 现场总线为基础的西门子simatic s7 plc和6es70系列变频器间的通讯技术。
2 profibus现场总线概述
profibus是一种应用较为广泛的现场总线,其总线标准是国际总线标准ie61158的重要组成部分。是一种开放式系统,令牌结构,以互联网(open system interconnection-sio)作为参考模型。有3个兼容部分组成部分即profibus-dp(decentralized periphery), profibus-pa(process automation),profibus-fms(fieldbus message specification)。其中dp是一种高速低成本通讯,用于设备级控制系统与分散式i/o的通讯。采用rs485数据接口,传输介质用光纤或双绞电缆,传输波特率从(9.6k~12m)bps,传输距离可以通过repeter进行扩展,每个dp网上可以同时配置122个从站,是一种功能强大的现场总线。下面介绍的plc和变频器间的通讯也是基于profibus-dp技术进行的。
3 profibus-dp的数据通讯格式
传动装置通过profibus-dp网与主站plc的接口是经过通讯模块cbp板来实现的,带有dp口的s7-300和400 plc也可以通过cpu上的dp口来实现。采用rs485接口及支持(9.6k~12m)bps波特率数据传输(数据传输的结构如图1所示),其中数据的报文头尾主要是来规定数据的功能码、传输长度、奇偶校验、发送应答等内容,主从站之间的数据读写的过程(如图2所示)核心的部分是参数接口(简称pkw)和过程数据(简称pzd),pkw和pzd共有五种结构形式即:ppo1、ppo2、ppo3、ppo4、ppo5,其传输的字节长度及结构形式各不相同。在plc和变频器通讯方式配置时要对ppo进行选择,每一种类型的结构形式如下。
4 实现通讯的软硬件要求和参数设置
(1) 硬件要求
·133mhz以上且内存不小于16mb的编程器。
·西门子s7-300/400系列plc,ram不小于12kb,并带有profibus-dp接口,或是s7-400(ram不小于12kb)配cp443-5的通讯板。
·带有cbp通讯模块和带有cu2/sc的vc板的变频器
(2) 软件要求
·win 95或win nt(v4.0以上)
·step7(v3.0以上)
·安装dva-s7-sps7
(3) 通讯设置基本步骤
·设置传动参数
· plc硬件配置
·创建数据块
·编写通讯程序
· 系统调试
(4) 传动参数的设置
·p053 = 3 参数使能
·p090 = 1 cbp板在2#槽
·p918 = 3 从站地址
·p554.1=3001 控制字pzd1
·p443.1=3002 主给定pzd2
·p694.1=968 状态子pzd1
·p694.2=218 实际值pzd2
5 plc与传动变频器通讯程序
要实现通讯功能,正确的程序编写是非常重要的,下面将以西门子的s7-416 plc和6se70变频器为例来介绍通讯的程序编写。
(1) 基本配置和定义
基本配置如图3所示:
6 结束语
通过上述介绍,我们可以以profibus-dp总线为基础通过网络配置和参数设定来建立plc和传动装置之间的通讯,并通过参数的变化来实现对装置的启停控制,快慢调速等功能。借助于编程器可plc在线查看从装置读取上来的状态和实际反馈值,在装置pmu上也可查看主给定。通讯技术的实现了自动化的更加广泛应用。
联系客服