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1導言
Profibus是目前工控體係中成功的現場總線之一,得到了廣泛的運用。它是不依賴於出產廠家的、開放式的現場總線,各種各樣的自動化設備均可經過相同的接口協議進行信息的溝通。Profibus-DP(DistributedI/OSystem-分布式I/O體係)是一種經過優化的模塊,有較高的數據傳輸率,適用於體係和外部設備之間的通訊,長途I/O體係尤為適宜。它答應高速度周期性的小批量數據通訊,適用於對時間請求嚴苛的自動化操控體係中。Profibus-DP現場總線體係可使很多現場設備(如plc、智能變送器、變頻器)在同一總線進行雙向多信息數字通訊,因而可方便地運用不一樣廠家出產的操控丈量體係彼此銜接成通訊網絡。濟鋼鮑德彩板有限公司是濟鋼集團總公司2003年出資興修的年產20萬噸大型彩板出產基地,其出產線中的固化爐、導熱油爐、煤氣制氫中的煤氣體係有必要對煤氣經過煤氣加壓機進行二次加壓才幹滿意出產技術請求,煤氣加壓機操控體係採
用Profibus-DP進程現場總線通訊技能方案,自動化操控單元與變頻器選用不一樣廠家的商品,別離選用西門子的S7-300PLC和ABB公司的ACS600變頻器。
2體係裝備及通訊協議
(1)體係裝備
該體係以西門子公司和ABB公司的相關商品來完結全數字溝通調速體係在Profibus-DP網中的通訊及操控原理。附圖為該體係的Profibus-DP網的網絡裝備圖,其間PLC為西門子公司的SIMATICS7-315-2DP,變頻器為ACS600係列,NPBA-12為與變頻器配套的通訊適配器。編程軟件為STEP7V5.2軟件,用於對S7-300PLC編程和對Profibus-DP網進行組態和通訊裝備。上位機畫面操作選用WinCC5.1進行畫面編程和操作,與PLC通訊選用以太網通訊方式。
(2)通訊協議
在本體係中,S7-300PLC作為主站,變頻器作為從站時,主站向變頻器傳送運轉指令,一起承受變頻器反應的運轉狀況及毛病報警狀況的信號。變頻器與NPBA-12通訊適配器模塊相連,接入Profibus-DP網中作為從站,承受從主站SIMATICS7-315-2DP來的操控。NPBA-12通訊適配器模塊將從Profibus-DP網中接收到的進程數據存入雙向RAM中,的每一個字都被編址,在變頻器端的雙向RAM可經過被編址參數排序,向變頻器寫入操控字、設置值或讀出實踐值、確診信息等參量。
變頻器現場總線操控體係若從軟件角度看,其核心內容是現場總線的通訊協議。Profibus-DP通訊協議的數據電報構造分為協議頭、網絡數據和協議層。網絡數據即PPO包含參數值PKW及進程數據PZD。參數值PKW是變頻器運轉時要界說的一些功用碼;進程數據PZD是變頻器運轉進程中要輸入/輸出的一些數據值,如頻率給定值、速度反應值、電流反應值等。Profibus-DP共有兩類型的網絡PPO:一類是無PKW而有2個字或6個字的PZD;另一類是有PKW且還有2個字、6個字或10個字的PZD。將網絡數據這麼分類界說的意圖,是為了完結不一樣的使命,即PKW的傳輸與PZD的傳輸互不影響,均各自獨立作業,從而使變頻器可以依照上一級自動化體係的指令運轉。
3STEP7項目體係組態及通訊編程
(1)運用STEP7V5.2組態軟件,進入HardwareConfigure完結S7-300PLC硬件組態;
(2)選定S7-315-2DP為主站體係,將NPBA-12的GSD(設備數據庫)文件導入STEP7的編程環境中,軟件組態NPBA-12到以S7-315-2DP為主站的DP網上,並選定運用的PPO類型,本規劃運用PPO4,設定站點網絡地址。在變頻傳動裝置Profibus的構造中,ABB變頻器運用Profibus-DP通訊模塊(NPBA-12)進行數據傳輸,主要是周期性的:主機從從站讀取輸入信息並把輸出信息反送給從站,因而需求在PLC主程序中調用兩個體係功用塊SFC14和SFC15來讀寫這些數據,完結到變頻器的通訊操控;
(3)在主PLC程序中樹立一個數據塊,用於於變頻器的數據通訊;樹立一變量表,用於觀測實時通訊作用。
4變頻器運轉設置
變頻器與PLC運用Profibus-DP現場總線連成網絡後,除在PLC自動化體係中進行編程外,在每個變頻器上也要進行恰當的參數設置。
通訊電纜聯接後,發動變頻器,完結對變頻器通訊參數的
4.1根本設置
(1)51.01—模塊類型,本參數顯現由傳動裝置探測到的模塊型號。其參數值用戶不行調整。如果本參數沒有界說,則不能在模塊與傳動之間樹立通訊。
(2)51.02—本參數挑選通訊協議,“0”為挑選Profibus-DP通訊協議。
(3)51.03—本參數為Profibu
s銜接挑選的PPO類型,“3”為PPO4,但變頻器上的PPO類型應與PLC上組態的PPO類型共同。
(4)51.04—本參數用於界說設備地址號,即變頻器的站點地址,在Profibus連路上的每一臺設備都有必要有一個單獨的地址。本次規劃中兩臺變頻器別離為2、3號站。〔1〕
4.2進程參數的銜接
進程參數互聯完結NPBA-12雙端口RAM銜接器與變頻器相應參數的界說和銜接,包含主站(PLC)到變頻器的銜接和變頻器到主站(PLC)的銜接兩部分。在變頻器上設定下列銜接參數。
(1)從PLC發送到傳動裝置變頻器的PZD值
PZD1—操控字,如變頻器的發動使能、中止、急停等操控指令;
PZD2—變頻器的頻率設定值。
(2)從傳動裝置變頻器發送到PLC的PZD值
PZD1—狀況字,如報警、毛病等變頻器運轉狀況;
PZD2—變頻器的速度實踐值、電流實踐值等。
5結束語
變頻器操控體係選用了Profibus-DP現場總線操控形式後,不但整個體係可靠性強,操作簡潔,並且可根據技術需求進行靈敏的功用修正。該體係在濟鋼鮑德彩板有限公司運用往後,運轉作用傑出,為往後總公司的自動化設備(不一樣廠家的網絡通訊)提供了一個成功模範。
ABB變頻器全係列型號如下:
ABB變頻器 ACS800 ACS550 ACS510 ACS355 ACS150 ACS55
ABB變頻器,ACS800,ACS550,ACS510,ACS355,ACS150,ACS55
ACS510全係列型號列表:
ACS510-01-03A3-4 功率1.1kw
ACS510-01-04A1-4 功率1.5kw
ACS510-01-05A6-4 功率2.2kw
ACS510-01-07A2-4 功率3kw
ACS510-01-09A4-4 功率4kw
ACS510-01-012A-4 功率5.5kw
ACS510-01-017A-4 功率7.5kw
ACS510-01-025A-4 功率11kw
ACS510-01-031A-4 功率15kw
ACS510-01-038A-4 功率18.5kw
ACS510-01-046A-4 功率22kw
ACS510-01-060A-4 功率30kw
ACS510-01-072A-4 功率37kw
ACS510-01-088A-4 功率45kw
ACS510-01-125A-4 功率55kw
ACS510-01-157A-4 功率75kw
ACS510-01-180A-4 功率90kw
ACS510-01-195A-4 功率110kw
ACS510-01-246A-4 功率132kw
ACS510-01-290A-4 功率160kw
ACS510-01-03A3-4+B055 功率1.1kw
ACS510-01-04A1-4+B055 功率1.5kw
ACS510-01-05A6-4+B055 功率2.2kw
ACS510-01-07A2-4+B055 功率3kw
ACS510-01-09A4-4+B055 功率4kw
ACS510-01-012A-4+B055 功率5.5kw
ACS510-01-017A-4+B055 功率7.5kw
ACS510-01-025A-4+B055 功率11kw
ACS510-01-031A-4+B055 功率15kw
ACS510-01-038A-4+B055 功率18.5kw
ACS510-01-046A-4+B055 功率22kw
ACS510-01-060A-4+B055 功率30kw
ACS510-01-072A-4+B055 功率37kw
ACS510-01-088A-4+B055 功率45kw
ACS510-01-125A-4+B055 功率55kw
ACS510-01-157A-4+B055 功率75kw
ACS510-01-180A-4+B055 功率90kw
ACS510-01-195A-4+B055 功率110kw
ACS510-01-246A-4+B055 功率132kw
1導言
Profibus是目前工控體係中成功的現場總線之一,得到了廣泛的運用。它是不依賴於出產廠家的、開放式的現場總線,各種各樣的自動化設備均可經過相同的接口協議進行信息的溝通。Profibus-DP(DistributedI/OSystem-分布式I/O體係)是一種經過優化的模塊,有較高的數據傳輸率,適用於體係和外部設備之間的通訊,長途I/O體係尤為適宜。它答應高速度周期性的小批量數據通訊,適用於對時間請求嚴苛的自動化操控體係中。Profibus-DP現場總線體係可使很多現場設備(如plc、智能變送器、變頻器)在同一總線進行雙向多信息數字通訊,因而可方便地運用不一樣廠家出產的操控丈量體係彼此銜接成通訊網絡。濟鋼鮑德彩板有限公司是濟鋼集團總公司2003年出資興修的年產20萬噸大型彩板出產基地,其出產線中的固化爐、導熱油爐、煤氣制氫中的煤氣體係有必要對煤氣經過煤氣加壓機進行二次加壓才幹滿意出產技術請求,煤氣加壓機操控體係採
用Profibus-DP進程現場總線通訊技能方案,自動化操控單元與變頻器選用不一樣廠家的商品,別離選用西門子的S7-300PLC和ABB公司的ACS600變頻器。
2體係裝備及通訊協議
(1)體係裝備
該體係以西門子公司和ABB公司的相關商品來完結全數字溝通調速體係在Profibus-DP網中的通訊及操控原理。附圖為該體係的Profibus-DP網的網絡裝備圖,其間PLC為西門子公司的SIMATICS7-315-2DP,變頻器為ACS600係列,NPBA-12為與變頻器配套的通訊適配器。編程軟件為STEP7V5.2軟件,用於對S7-300PLC編程和對Profibus-DP網進行組態和通訊裝備。上位機畫面操作選用WinCC5.1進行畫面編程和操作,與PLC通訊選用以太網通訊方式。
(2)通訊協議
在本體係中,S7-300PLC作為主站,變頻器作為從站時,主站向變頻器傳送運轉指令,一起承受變頻器反應的運轉狀況及毛病報警狀況的信號。變頻器與NPBA-12通訊適配器模塊相連,接入Profibus-DP網中作為從站,承受從主站SIMATICS7-315-2DP來的操控。NPBA-12通訊適配器模塊將從Profibus-DP網中接收到的進程數據存入雙向RAM中,的每一個字都被編址,在變頻器端的雙向RAM可經過被編址參數排序,向變頻器寫入操控字、設置值或讀出實踐值、確診信息等參量。
變頻器現場總線操控體係若從軟件角度看,其核心內容是現場總線的通訊協議。Profibus-DP通訊協議的數據電報構造分為協議頭、網絡數據和協議層。網絡數據即PPO包含參數值PKW及進程數據PZD。參數值PKW是變頻器運轉時要界說的一些功用碼;進程數據PZD是變頻器運轉進程中要輸入/輸出的一些數據值,如頻率給定值、速度反應值、電流反應值等。Profibus-DP共有兩類型的網絡PPO:一類是無PKW而有2個字或6個字的PZD;另一類是有PKW且還有2個字、6個字或10個字的PZD。將網絡數據這麼分類界說的意圖,是為了完結不一樣的使命,即PKW的傳輸與PZD的傳輸互不影響,均各自獨立作業,從而使變頻器可以依照上一級自動化體係的指令運轉。
3STEP7項目體係組態及通訊編程
(1)運用STEP7V5.2組態軟件,進入HardwareConfigure完結S7-300PLC硬件組態;
(2)選定S7-315-2DP為主站體係,將NPBA-12的GSD(設備數據庫)文件導入STEP7的編程環境中,軟件組態NPBA-12到以S7-315-2DP為主站的DP網上,並選定運用的PPO類型,本規劃運用PPO4,設定站點網絡地址。在變頻傳動裝置Profibus的構造中,ABB變頻器運用Profibus-DP通訊模塊(NPBA-12)進行數據傳輸,主要是周期性的:主機從從站讀取輸入信息並把輸出信息反送給從站,因而需求在PLC主程序中調用兩個體係功用塊SFC14和SFC15來讀寫這些數據,完結到變頻器的通訊操控;
(3)在主PLC程序中樹立一個數據塊,用於於變頻器的數據通訊;樹立一變量表,用於觀測實時通訊作用。
4變頻器運轉設置
變頻器與PLC運用Profibus-DP現場總線連成網絡後,除在PLC自動化體係中進行編程外,在每個變頻器上也要進行恰當的參數設置。
通訊電纜聯接後,發動變頻器,完結對變頻器通訊參數的
4.1根本設置
(1)51.01—模塊類型,本參數顯現由傳動裝置探測到的模塊型號。其參數值用戶不行調整。如果本參數沒有界說,則不能在模塊與傳動之間樹立通訊。
(2)51.02—本參數挑選通訊協議,“0”為挑選Profibus-DP通訊協議。
(3)51.03—本參數為Profibu
s銜接挑選的PPO類型,“3”為PPO4,但變頻器上的PPO類型應與PLC上組態的PPO類型共同。
(4)51.04—本參數用於界說設備地址號,即變頻器的站點地址,在Profibus連路上的每一臺設備都有必要有一個單獨的地址。本次規劃中兩臺變頻器別離為2、3號站。〔1〕
4.2進程參數的銜接
進程參數互聯完結NPBA-12雙端口RAM銜接器與變頻器相應參數的界說和銜接,包含主站(PLC)到變頻器的銜接和變頻器到主站(PLC)的銜接兩部分。在變頻器上設定下列銜接參數。
(1)從PLC發送到傳動裝置變頻器的PZD值
PZD1—操控字,如變頻器的發動使能、中止、急停等操控指令;
PZD2—變頻器的頻率設定值。
(2)從傳動裝置變頻器發送到PLC的PZD值
PZD1—狀況字,如報警、毛病等變頻器運轉狀況;
PZD2—變頻器的速度實踐值、電流實踐值等。
5結束語
變頻器操控體係選用了Profibus-DP現場總線操控形式後,不但整個體係可靠性強,操作簡潔,並且可根據技術需求進行靈敏的功用修正。該體係在濟鋼鮑德彩板有限公司運用往後,運轉作用傑出,為往後總公司的自動化設備(不一樣廠家的網絡通訊)提供了一個成功模範。
ABB變頻器全係列型號如下:
ABB變頻器 ACS800 ACS550 ACS510 ACS355 ACS150 ACS55
ABB變頻器,ACS800,ACS550,ACS510,ACS355,ACS150,ACS55
ACS510全係列型號列表:
ACS510-01-03A3-4 功率1.1kw
ACS510-01-04A1-4 功率1.5kw
ACS510-01-05A6-4 功率2.2kw
ACS510-01-07A2-4 功率3kw
ACS510-01-09A4-4 功率4kw
ACS510-01-012A-4 功率5.5kw
ACS510-01-017A-4 功率7.5kw
ACS510-01-025A-4 功率11kw
ACS510-01-031A-4 功率15kw
ACS510-01-038A-4 功率18.5kw
ACS510-01-046A-4 功率22kw
ACS510-01-060A-4 功率30kw
ACS510-01-072A-4 功率37kw
ACS510-01-088A-4 功率45kw
ACS510-01-125A-4 功率55kw
ACS510-01-157A-4 功率75kw
ACS510-01-180A-4 功率90kw
ACS510-01-195A-4 功率110kw
ACS510-01-246A-4 功率132kw
ACS510-01-290A-4 功率160kw
ACS510-01-03A3-4+B055 功率1.1kw
ACS510-01-04A1-4+B055 功率1.5kw
ACS510-01-05A6-4+B055 功率2.2kw
ACS510-01-07A2-4+B055 功率3kw
ACS510-01-09A4-4+B055 功率4kw
ACS510-01-012A-4+B055 功率5.5kw
ACS510-01-017A-4+B055 功率7.5kw
ACS510-01-025A-4+B055 功率11kw
ACS510-01-031A-4+B055 功率15kw
ACS510-01-038A-4+B055 功率18.5kw
ACS510-01-046A-4+B055 功率22kw
ACS510-01-060A-4+B055 功率30kw
ACS510-01-072A-4+B055 功率37kw
ACS510-01-088A-4+B055 功率45kw
ACS510-01-125A-4+B055 功率55kw
ACS510-01-157A-4+B055 功率75kw
ACS510-01-180A-4+B055 功率90kw
ACS510-01-195A-4+B055 功率110kw
ACS510-01-246A-4+B055 功率132kw