1  引言
      隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，現(xiàn)場對傳動設(shè)備的快速性、連續(xù)性、系統(tǒng)性的使用要求越來越高。單臺變頻器的獨立運行的模式已經(jīng)不能滿足要求，多臺成組系統(tǒng)運行成為最大特點。所有的本地柜前操作已經(jīng)發(fā)展為計算機集中遠程自動控制模式。這些特點都建立在計算機、plc、傳動裝置間的數(shù)據(jù)通訊的基礎(chǔ)上。以此來實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)控和控制命令的下達?，F(xiàn)場總線的發(fā)明和應(yīng)用為實現(xiàn)上述功能提供了技術(shù)保證。現(xiàn)在使用較為廣泛的現(xiàn)場總線有:profibus、canbus、modbus、devicenet、lonworks等。本文重點介紹以profibus 現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的西門子simatic s7 plc和6es70系列變頻器間的通訊技術(shù)。

2  profibus現(xiàn)場總線概述
      profibus是一種應(yīng)用較為廣泛的現(xiàn)場總線，其總線標(biāo)準(zhǔn)是國際總線標(biāo)準(zhǔn)ie61158的重要組成部分。是一種開放式系統(tǒng)，令牌結(jié)構(gòu)，以互聯(lián)網(wǎng)（open system interconnection-sio）作為參考模型。有3個兼容部分組成部分即profibus-dp（decentralized periphery）， profibus-pa（process automation），profibus-fms（fieldbus message specification）。其中dp是一種高速低成本通訊，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式i/o的通訊。采用rs485數(shù)據(jù)接口，傳輸介質(zhì)用光纖或雙絞電纜，傳輸波特率從（9.6k～12m）bps，傳輸距離可以通過repeter進行擴展，每個dp網(wǎng)上可以同時配置122個從站，是一種功能強大的現(xiàn)場總線。下面介紹的plc和變頻器間的通訊也是基于profibus-dp技術(shù)進行的。

3  profibus-dp的數(shù)據(jù)通訊格式
      傳動裝置通過profibus-dp網(wǎng)與主站plc的接口是經(jīng)過通訊模塊cbp板來實現(xiàn)的，帶有dp口的s7-300和400 plc也可以通過cpu上的dp口來實現(xiàn)。采用rs485接口及支持（9.6k～12m）bps波特率數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖1所示），其中數(shù)據(jù)的報文頭尾主要是來規(guī)定數(shù)據(jù)的功能碼、傳輸長度、奇偶校驗、發(fā)送應(yīng)答等內(nèi)容，主從站之間的數(shù)據(jù)讀寫的過程（如圖2所示）核心的部分是參數(shù)接口（簡稱pkw）和過程數(shù)據(jù)（簡稱pzd），pkw和pzd共有五種結(jié)構(gòu)形式即:ppo1、ppo2、ppo3、ppo4、ppo5，其傳輸?shù)淖止?jié)長度及結(jié)構(gòu)形式各不相同。在plc和變頻器通訊方式配置時要對ppo進行選擇，每一種類型的結(jié)構(gòu)形式如下。

ppo1 4 pkw + 2 pzd （共有6個字組成）
ppo2 4 pkw + 6 pzd （共有10個字組成）
ppo3  2 pzd （共有2個字組成）
ppo4  6 pzd （共有6個字組成）
ppo5   4 pkw+10 pzd （共有14個字組成）
      參數(shù)接口（pkw）:參數(shù)id號（pke）、變址數(shù)（ind）、參數(shù)值（pwe）三部分組成。過程數(shù)據(jù)接口（pzd）:控制字（stw）、狀態(tài)字（zsw）、主給定（main setpoint ），實際反饋值（main actual value） 等組成，另外要了解掌握控制字和狀態(tài)字每一位的具體含義，并熟悉西門子變頻器參數(shù)的具體應(yīng)用，在通訊參數(shù)設(shè)置時需要具體定義。

4  實現(xiàn)通訊的軟硬件要求和參數(shù)設(shè)置
（1） 硬件要求
·133mhz以上且內(nèi)存不小于16mb的編程器。
·西門子s7-300/400系列plc，ram不小于12kb，并帶有profibus-dp接口，或是s7-400（ram不小于12kb）配cp443-5的通訊板。
·帶有cbp通訊模塊和帶有cu2/sc的vc板的變頻器
（2） 軟件要求
·win 95或win nt（v4.0以上）
·step7（v3.0以上）
·安裝dva-s7-sps7 
（3） 通訊設(shè)置基本步驟
·設(shè)置傳動參數(shù)
· plc硬件配置
·創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊
·編寫通訊程序
· 系統(tǒng)調(diào)試
（4） 傳動參數(shù)的設(shè)置
·p053 = 3    參數(shù)使能
·p090 = 1    cbp板在2#槽
·p918 = 3    從站地址
·p554.1=3001  控制字pzd1
·p443.1=3002  主給定pzd2
·p694.1=968   狀態(tài)子pzd1
·p694.2=218   實際值pzd2

5  plc與傳動變頻器通訊程序
      要實現(xiàn)通訊功能，正確的程序編寫是非常重要的，下面將以西門子的s7-416 plc和6se70變頻器為例來介紹通訊的程序編寫。
（1） 基本配置和定義
基本配置如圖3所示:

主站master為cpu-416-2dp  
從站slave為6se70傳動裝置，profibus地址是3  
輸入地址:  iw 256 （ 2 words pzd）;  
輸出地址:  qw256 （2 words pzd ）; 
ppo類型:  3;   總線接口:  rs485。   
（2） 使用的功能塊
 ob1  main cycle 主循環(huán)
 sfc14  dprd-dat 讀數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊
 sfc 15  dpwr-dat 寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能塊
 db100  數(shù)據(jù)存取 （dbw0 –dbw4是讀出，
 dbw5-dbw8是寫入）
 mw200  mw210 通訊狀態(tài)顯示
（3） 簡單程序編寫（如圖4）

ob1
network1:  讀出數(shù)據(jù)
call        sfc 14
laddr      w#16#100
ret-val    mw200
record     p#db100.dbx0.0 byte 4
network2:  顯示數(shù)據(jù)
          l   db100.dbw  0
          t   mw50
        nop   0
network3:  寫入數(shù)據(jù)
          l   w#16#efff
          t   db100.dbw  5
network4:  發(fā)送數(shù)據(jù)
call         sfc 15
laddr       w#16#100
record      p#db100.dbx5.0 byte 4
ret-val     mw210
把程序存儲編譯下裝，檢查傳動裝置的參數(shù)設(shè)置后，即可上電進行調(diào)試。

6  結(jié)束語
      通過上述介紹，我們可以以profibus-dp總線為基礎(chǔ)通過網(wǎng)絡(luò)配置和參數(shù)設(shè)定來建立plc和傳動裝置之間的通訊，并通過參數(shù)的變化來實現(xiàn)對裝置的啟?？刂?，快慢調(diào)速等功能。借助于編程器可plc在線查看從裝置讀取上來的狀態(tài)和實際反饋值，在裝置pmu上也可查看主給定。通訊技術(shù)的實現(xiàn)了自動化的更加廣泛應(yīng)用。

參考文獻
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[4] siemens. drives communication for simatic s7