西门子PLC与ABB变频器的Profibus.docx

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1、西门子PLC与ABB变频器的Profibus西门子PLC与ABB变频器的Profibus_DP总线通讯技术张英菊导语：介绍了西门子S7-300PLC与ABBACS800系列变频器之间的通讯，给出了详细的通讯协议、以垃圾渗滤液曝气池罗茨风机为例，对解决的关键技术问题和解决思路作了阐述.【摘要】介绍了西门子S7-300PLC与ABBACS800系列变频器之间的通讯，给出了详细的通讯协议、以垃圾渗滤液曝气池罗茨风机为例，对解决的关键技术问题和解决思路作了阐述。关键词变频器现场总线Profibus-DPPLC1、引言PROFIBUS-DP中的DP即DecentralizedPeriphery，它具有高

2、速低本钱，用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯。它与PROFIBUS-PAProcessAutomation、PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)共同组成了PROFIBUS标准，适用于系统和外部设备之间的通讯。Profibus-DP现场总线系统可使很多现场设备如PLC、智能变送器、变频器在同一总线进展双向多信息数字通讯，因此可方便地使用不同厂家消费的控制测量系统互相连接成通讯网络。本文以垃圾渗滤液处理系统为列，就生化系统采用西门子S7-300PLC和ABB公司的ACS800变频器实现网络通讯，通过网络通讯技术完成曝气池罗茨风机传动设备的控制。2

3、、系统硬件设计该系统以西门子SIMATICS7CPU315-2DP作为主站，ABB变频器ACS800为从站，实现全数字沟通调速系统在Profibus-DP网中的通讯及控制。系统Profibus-DP网络配置图如图1所示。图1系统Profibus-DP网络配置图编程软件为STEP7V5.5软件，用于对S7-300PLC编程和对Profibus-DP网进展组态和通讯配置,上位机监控计算机与PLC间采用Profibus-DP的通讯方式。RPBA-01为与变频器配套的通讯适配器,插在ABB变频器的插槽1内，其中S1为总线终端器选择开关,总线终端器可以防止总线电缆端的信号反射，假如模块是网络中最后一个模

4、块或者是第一个模块，总线终端器必须设置为ON，假设使用PROFIBUS带内置终端器的D-sub连接器时，必须断开RPBA-01终端器；S2为DP地址十位,S3为DP地址个位，如地址为26，那么S2拨到2，S3拨到6，在操纵时，可以改变节点的地址，但是模块必须重新初始化才能使改变生效。3、系统通讯协议设计PROFIBUS是一种开放式串行通讯标准，该标准可以实现数据在各类自动化元件之间相互交换，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。总线循环时间必需要比主站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

5、讯以进展组态诊断和报警处理。传输技术：RS485双绞线双线电缆或者光缆。波特率从9.6Kbit/s到12Mbit/s。总线电缆的最大长度在1001200米范围内，详细长度取决于所选的传输速率。总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主从传送。支持单主或者多主系统。总线上最多站点主从设备数为126。Profibus的理论地址范围：0127127为播送地址。最多可用32个主站，总的站数可达127个多主。通讯：点对点用户数据传送或者播送控制指令。循环主从用户数据传送和非循环主主数据传送。运行形式：运行去除停顿。同步：控制指令允许输入和输出同步。同步形式：输出同步；锁定形式：输入同步。功能：DP主站

6、和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或者输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对DP主站DPM1进展配置，每DP从站的输入和输出数据最大为244字节。可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明间隔HD=4进展。DP从站带看门狗定时器WatchdogTimer。对DP从站的输入/输出进展存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。设备类型：第二类DP主站DPM2是可进展编程组态诊断的设备。第一类DP主站DPM1是中央可编程控制器，如PLCPC等。DP从站是带二进制值或者模拟量输入输出的驱动器阀门等

7、；同时也可以是智能从站，即从站支持可编程，一般智能从站即另外一个PLC主机。RPBA-01PROFIBUS-DP适配器模块只支持PROFIBUS-DP协议；Profibus-DP通讯协议的数据电报构造分为协议头、网络数据和协议层。网络数据即PPO包括参数值PKW及经过数据PZD。参数值PKW是变频器运行时要定义的一些功能码如正反转命令源，给定值的命令源等;经过数据PZD是变频器运行经过中要输入/输出的一些数据值，如频率给定值、速度反应值、电流反应值等。Profibus-DP共有5种类型的网络PPO。通讯协议设计为主/从方式，S7-300PLC作为主站，变频器作为从站，主站向变频器传送控制指令，

8、同时承受变频器反应的运行状态及运行参数。变频器与RPBA-01通讯适配器模块相连，接入Profibus-DP网中作为从站，承受从主站SIMATICS7-315-2DP发来的控制。RPBA-01通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的经过数据存入双向RAM中，变频器将RAM中的数据写入控制字、设定值或者读出实际值、诊断信息等参量，进而使变频器可以按照计算机指令运行。4、系统STEP7软件设计STEP7软件设计主要包括工程系统组态及通讯编程：1使用STEP7V5.5组态软件，进入HardwareConfigure，将RPBA-01的GSD设备数据库文件导入STEP7的编程环境中，点击o

9、ptions-installGSDfile将ABB变频器的GSD文件导入STEP7中，如图2左边所示，导入成功后如图2右边所示，GSD文件可从profibus或者从ABB网站下载，文件名为ABB_0812.GSD。图2ABB变频器GSD文件导入图2选定S7-315-2DP为主站系统，默认地址为2，将ABB的RPBA-01组态到S7-315-2DP为主站的DP网上，并选定使用的PPO类型，在这里使用PPO4，设定站点网络地址为4，如图3所示,然后编译存盘。图3系统网络组态图3PLC主机从从站读取输入信息并把输出信息反送给从站，因此在PLC主程序OB1中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读

10、写这些数据，实现与变频器的通讯控制，并在PLC程序中建立一个数据块DB10，可以通过控制字来实现传动设备的控制，用于的数据通讯，通讯程序集通讯数据如图4所示。图4通讯程序和通讯数据图5、变频器运行设置通讯电缆联接后，启动变频器，完成对变频器通讯参数的设置，主要是ABBDRIVESPROFILE(VENDER-SPECIFIC)WITHPPO相关参数的设置。比方通讯类型、通讯地址、波特率、PPO类型等的设置。6、完毕语ABB变频器与S7-300PLC的连接已根本建立，通过PLC编写程序来控制变频器的启、停、速度给定等各项功能，来知足工艺要求；同时也可以读取变频器数据在上位机进展显示，到达在线监视和诊断的目的，变频器控制系统采用了Profibus-DP现场总线控制形式后，整个系统的可靠性得到增强、数据传输速度得到提升，操纵简便，而且可根据工艺需要进展灵敏的功能修改。此技术解决方案在垃圾渗滤液系统工程曝气风机变频器通讯控制中已得到很好的应用，节约了本钱，进步了节能效益和经济效益。0