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1 引言
变频器作为一种控制拖动的装置系统在冶金等行业的运行越来越广泛,随着工业自动化程度的不断提高,通过网络通讯的方式进行数据的交换越来越普遍,plc作为企业自动化控制的中心枢纽,在设备的自动化方面已经不可缺少,plc与变频器的通讯功能的实现,为自动化程度的提高向前迈了一大步,通过profibus dp网线实现通讯功能,由plc将信号传输给变频器实现控制电机的运转功能。本文结合西门子s7-300plc与6se7变频器为例,浅谈其之间的网络通讯功能的实现配置,供初学者参考。
profibus - dp是一种高速低成本工业现场总线,用于设备级控制系统与分散式i/o的通信。使用profibus-dp可取代办24vdc或4-20ma信号传输。profibus-dp用于现场层的高速数据传送,主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(plc)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,profibus-dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。
2 配置硬件系统
项目以s7-300 plc cpu315-2dp作为profibus-dp主站,6se7系列变频器作为从站为例,配置硬件如图1所示。
图1 plc硬件配置
硬件的组态过程不再说明,组态时profibus 地址为6,传输率为1.5mbit/s,行规为“dp”,在profibus属性operating mode中,将其设为“dp master”,配置vvvf时设定其地址为“10”,所选为pp01包括2个字的pzd分别为pzd1输出控制起停、正反转等,pzd2输出主设定到vvvf,pzd1输入当前的电流值,pzd2输入当前的输出功率。
3 变频器参数的设置
为了实现通过通讯功能实现对电机的控制,需要对vvvf的参数进行设置,为了实现一个简单的正反转功能,需要设置:
p053:w#16#ff (使能cbp2参数化)
p918:10 (从站地址必须与硬件组态时保持一致)
p695:10ms (报文监控时间)
p554:3100(控制字pzd1,启动/停止)
p443:3002(控制字pzd2,设定主频率)
p734,i001:0022(vvvf输出电流)
p734,i002:0023(vvvf输出功率)
将变频器参数p918的地址一定设为10,与plc硬件配置的地址统一,此时vvvf通讯指示灯闪烁,标识plc与vvvf之间的通讯已经建立起来。
硬件配好后,将pc、变频器、plc用profibus dp通讯线连好,将硬件配置下载到plc中。
4 通讯程序编写
简单直接的方法就是调用sfc14、sfc15两个系统块,sfc14用于读vvvf的数据,sfc15用于写入变频器数据,laddr配置pzd的起始地址为w#16#108(264),ret-val表示程序运行状态正确是否,以不同的代码表示,record表示p#m0.0byte 4是从变频器读上来的数据放到mw0-mw2中,p#m10.0byte 4表示plc mw10/mw12的数据传输到变频器中。如图2所示。
图2 通讯程序
图3 变量监控
为了实现电机的运转,需要预置变量如下:由图3可以看出要使变频器运行,plc必须给变频器一个使能命令,就是控制字1的bit10,也就是必须给定m10.2为“1”,此参数不用在变频器内设定;变频器启动命令bit0,对应vvvf参数为p554为3100;正转命令为bit11对应变频器参数为p571为3111;反转命令为bit12对应变频器参数为p572为3112;其变频器控制字与plc变量对应关系为bit0-m11.0 bit7-m11.7 bit8-m10.0 bit15-m10.7
以上所举的是变频器为pp01的例子,其它如变频器为pp02、pp03原理相同。
具有智能技术/运动控制功能的SIMATIC CPU 新的S7-300 标准型CPU 319-3 PN/DP 开始接受订单 CPU319-3 PN/DP 拓展了SIMATIC S7-300 CPU系列的产品线,是S7-300 系列性能的 CPU 319-3 PN/DP 集成了3 个通讯接口 1 个 MPI/PROFIBUS DP 的共用接口 1 个纯 PROFIBUS DP 接口 1 个 PROFINET 接口 除了具有高性能,该CPU 还提供了以下新功能:PROFIBUS 接口的时钟同步,可连接256 个I/O 设备, 扩展开放通讯 | ||
西门子CPU315F-2DP | 可组态为一个故障安全型自动化系统,可满足安全运行的需要 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP 带2 个接口(1x MPI, 1x DP/MPI) 安全性满足 SIL 3(IEC 61508)、AK6(DIN V 19250)和Cat. 4(EN 954-1) 不需要对安全相关I/O 进行额外接线 使用带有PROFISAFE 协议的PROFIBUS DP 可实现与安全相关的通讯 可以与故障安全型ET200S PROFISAFE I/O 模块进行分布式连接;可以与故障安全型 ET200M I/O 模块进行集中式和分布式连接 标准模块的集中式和分布式使用,可满足于故障安全无关的应用 | |
西门子CPU315F-2PN/DP | 可组态为一个故障安全型自动化系统,以提高安全运行的需要 安全性满足 SIL 3 (IEC 61508)和Cat. 4 (EN 954-1) 可通过集成的PROFINET接口(PROFIsafe) 和/ 或集成的PROFIBUS DP 接口(PROFIsafe) 连接分布式站中的故障安全 I/O 模块 可以与ET 200M 的故障安全型I/O 模块进行集中式连接;标准模块的集中式和分布式使用,可满足于故障安全无关的应用 在PROFINET 上实现基于组件的自动化 PROFINET 代理,用于基于部件的自动化(CBA)中的 PROFIBUS DP 智能设备 | |
西门子CPU317F-2DP | 可以组态为一个故障安全型自动化系统,可满足安全运行的需要 不需要对故障安全I/O 进行额外接线 1 个 PROFIBUS DP 主/ 从接口和1 个DP 主/ 从/MPI 接口 两个接口可用于集成故障安全模块 故障安全ET200S PROFIsafe I/O 模块可以进行分布式连接 可以与故障安全型 ET200M I/O 模块进行集中式和分布式连接 | |
西门子CPU317F-2PN/DP | 故障安全型CPU,具有大容量程序存储器和程序框架 可组态为一个故障安全型自动化系统,以提高安全运行的需要 | |
西门子CPU315T-2DP | 具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU 具有标准CPU 315-2 DP 的全部功能 能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统 用于同步运动顺序,例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、电子减速箱、凸轮盘或印刷点修正 与集中式I/O 和分布式I/O 一起,可用作生产线上的*控制器 带有内只I/O,可实现快速技术功能( 例如凸轮切换,参考点检测) PROFIBUS DP(DRIVE) 接口,用来实现驱动部件的等时连接 控制任务和运动控制任务使用相同的S7 应用程序( 无需其它编程语言就可以实现运动控制) 需要“S7 Technology"软件包 | |
西门子CPU317T-2DP | 具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU 具有标准CPU 317-2 DP 的全部功能 在PROFIBUS DP 上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统 带有本机I/O,可实现快速技术功能( 例如凸轮切换,参考点检测) | |
SIPLUS CPU 312C | 带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU 适用于对处理能力有较高要求的小型应用 带有与过程相关的功能 | |
SIPLUS CPU 314 | 适用于中等程序处理量的应用 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力 | |
SIPLUS CPU 313C | 带集成数字量和模拟量输入/ 输出的紧凑型CPU 满足处理量大、响应时间快的场合 | |
SIPLUS CPU 315-2DP | 具有中、大规模的程序存储容量和数据结构,如果需要可以供SIMATIC 功能工具使用 PROFIBUS DP 主站/ 从站接口 可用于大规模的I/O 配置 可用于建立分布式I/O 结构 |