交直流传动装置的网络通讯研究与应用.docx

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1、交直流传动装置的网络通讯研究与应用zhangting导语：自动化网络通讯是工厂自动化控制系统的重要局部。基于工业以太网络的治理层和Profibus-DP的控制层构成完好的控制系统。自动化网络通讯是工厂自动化控制系统的重要局部。基于工业以太网络的治理层和Profibus-DP的控制层构成完好的控制系统。本文从当代自动化控制网络入手，对包括4台6RA70、1台6SE70、2台远程I/O站与西门子S7-400PLC所构成的通讯网络进展深化分析和研究。提出控制字控制交直流传动装置的运行状态，该方案利用网络传输控制字进步系统性能和大大简化了接线，进步工作效率。关键词：工业以太网；现场总线；直流调速器；沟

2、通调速器本文以当代自动化控制网络进展研究及讨论其应用。该系统有2个操纵站，上位机计算机与PLC通过工业以太网通讯，2台上位机计算机都装有以太网卡CP1613。治理层采用工业以太网通讯，控制层采用Profibus-DP现场总线通讯。西门子S7-300PLC和S7-400PLC作为PLC控制站，直流驱动器有西门子6RA70系列、艾墨生CT公司Mentor系列，沟通传动装置有西门子6SE70系列、安川公司CIMR-G7系列，2台ET200M远程I/O站。本文将介绍4台6RA70、1台6SE70、2台远程I/O站与西门子S7-400PLC所构成的通讯网络。2装置介绍2.1PLC通讯及远程I/O站西门子

3、S7-400为大型PLC，这里，通讯模块CP443-1EX11-0XE0与交换机OSM62连接，操纵台计算机网卡与OSM62连接，这样就完成了工业以太网的硬件要求。ET200为远程I/O站，为了减少信号电缆的敷设，在设备附近放置不同类型的I/O站，如：ET200M、ET200L、ET200S、ET200X等，ET200M合适远程站点I/O数目较多的情况下使用。高级运动中心的2台ET200M的详细配置见后面的系统组态。ET200M与PLC的通讯关键在于网络组态以及ET200M的地址的设定。组态ET200M的输入/输出模块从4号槽开场，3号槽留空，组态的型号必须与硬件上保持一致。当组态的时候，编程

4、人员选择的模块可以放入到相应变成绿色的槽。组态Profibus-DP网络的时候，ET200M的地址应该与拨码开关一致，在网络中，每一台设备的地址是开门锁的钥匙，地址一定要设置正确。ET200M与PLC用Profibus-DP电缆连接，假如是网络的终端站，那么一定要将DP接头的终端电阻拨到ON上。2.2交直流传动装置系统的沟通传动装置采用的是6SE70系列，该系列的变频器采用的是嵌套技术，技术参数可以根据需要进展嵌套使用。另外加CBP2通讯板即西门子Profibus-DP通讯板。西门子矢量控制型变频传动装置具有很大允许电压波动范围、体积小、通讯功能强大，并且可同直流传动装置100%的兼容。对变频

5、器的控制设置有内控和外控。当操纵人员选用内控的时候，PMU操纵面板有效，控制柜上的控制信号不起作用，在这种控制形式下，变频器的起动和停顿由PMU面板上的“1和“0控制。当操纵人员选用外控的时候，控制柜门上的控制信号有效，内控与外控的切换是通过改变参数P554的值，其值为5的时候，内控有效。直流传动装置采用的是6RA70系列，该系列装置也是采用参数嵌套技术，另外加有另外加CBP2通讯板。控制柜门上设置有起动、停顿、故障恢复按钮。起动按钮需要设置自保持功能，端子39作为停顿按钮，设置自保持功能如下：P444=17，P445=1。交直流装置在网络中的连接采用Profibus-DP电缆，将DP接口插进

6、CBP2通讯板，然后在P918中设置网络地址。3系统应用3.1系统组态网络硬件组态，西门子S7-400PLC的编程软件为STEP7。启动STEP7，翻开向导，按照向导提示信息生成一个工程。翻开该工程的硬件组态编辑器Hardware,就可以进展硬件组态了，本工程的硬件组态情况如图1所示。align=center图1硬件组态示意图/alignProfibus-DP网络是按照主从站方式进展工作的，CPU为主站，交直流传动控制器和分布式I/O作为网络的从站，个从站的地址不允许重复。分布式I/O的模块组态成为整个网络的输入/输出信号。在组态编辑器中，点击ET200M，在分布式I/O模块的组态槽处放入模块

7、，在组态ET200M的时候，模块的其始地址由程序员设计。图2为系统1#操纵台ET200M的组态情况，从图中可以查出详细的地址分配align=center图21#操纵台ET200M组态/align3.2网络通讯数据交直流传动控制器在Profibus-DP前置文件中，周期型通道的数据构造被定义为参数经过数据对象PPO。它分成不同两局部PZD局部和PKW局部，且能用报文分别发送。PZD局部：即经过数据局部，包括装置的控制字、设定值、状态字和实际值；PKW局部：即参数局部，用于读写装置的参数值。西门子S-400PLC通过Profibus-DP总线对控制字的16位进展置位和复位。就可以对电机控制。CBP

8、2与6RA70数据交换格式如图3所示。align=center图36RA70数据交换示意图/align3.3PLC程序align=center图4DB1地址示意图/align为了实现CPU主站与网络从站之间的通讯，我们必须在主站编写正确的程序。这就要求调用SFC15DPWR-DAT。首先新建DB1，在DB1中编写地址，高级运动中心的DB地址如图4所示。在FC3中编写通讯程序，系统的程序如图5、6所示。在进展通讯经过中，由程序对电机进展合闸/分闸及运行使能的同时，装置的电源合闸/分闸端子和运行使能端子始终要保持高电平。否那么，会造成通讯的失败。当硬件条件知足时，将CPU到达RUN，我们改变1#操

9、纵台和2#操纵台的开关状态时，n733的值会相应变化，那么讲明通讯数据传输成功。1#操纵台对应的字节为IB12IB15，2#操纵台对应的字节地址是IB20IB23。1#操纵台开关控制通讯控制字情况为I13.0B3200I13.7B3207，I12.0B3208I12.7B3215；I14.0B3308I14.3B3311。2#操纵台的开关控制装置控制字情况为I20.0B34008I20.7B3415，I21.0B3400I21.7B3407；I22.0B3508I22.3B3511。工业以太网是国际标准，Profibus-DP是目前我国最为广泛的现场总线之一。我们通过以太网可以将治理层与控制层连接，通过Profibus-DP可以将具有该网络通讯功能的现场设备有机的联络起来。这样，上位机系统和现场设备通过网络就构成一套完好的工厂自动化控制构造。我们将其应用于武汉科技大学高级运动中心的传动系统，经过半年多的运行，系统设计先进、控制系统运行在两个操纵台上进展,武汉科技大学高级运动中心是博士点重点研究方向及教育部工程中心。自动化网络控制是当代自动化重点研究内容，拥有很好的前景0