变频器同PLC之间现场总线通讯研究

（北方重工集团有限公司电控液压设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

变频器同PLC之间现场总线通讯研究

张宝秋 范建宁

（北方重工集团有限公司电控液压设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

文章主要介绍了以现场总线为基础的传动变频器同西门子PLC之间的通讯技术，并对其网络配置、软件编程以及参数设定等方面予以分析。

变频器；西门子PLC；传动；现场总线

1 技术概述

目前的现场总线技术中PROFIBUS是应用较为广泛的技术之一，该技术作为IE61158国际总线标准组成中的重要部分，是一种令牌结构、开放式系统，并且参考了互联网作为技术模型。

PROFIBUS主要由三种部分组成，且各部分组成相互兼容，即PROFIBUSDP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中DP在通讯技术中成本投入较低，数据传输速度较快的一种，主要用于分散I/O同设备及控制系统之间的通信。数据接口采用了RS485接口，并且采用了双绞电缆或者光线作为传输介质，速率可以达到9.6kb/s至12Mb/s，通过Reperter可以对其传输距离进行扩展，每个DP可以同时配122个从站，功能强大。

下面就基于PROFIBUS-DP技术的变频器同PLC之间的通讯技术进行详细的论述。

2 数据通讯格式

传动装置同PLC之间的接口主要通过CBP板予以实现的，接口采用RS485且波特率可以达到9.6kb/s至12Mb/s，数据报文头尾用于对数据传输长度、功能码以及发送应答等内容予以规定，主站同从站之间的核心数据读写过程仅仅为参数接口PKW以及过程数据PZD，从结构形式上可以分为五种：PPO5，PPO4，PPO3，PPO2，PPO1，主要是传输的结构形式以及字节长度进行划分。在变频器同PLC之间的通信方式进行选择时要选择适当的PPO，煤种类型结构如下所述：

PPO1：由六个字组成，即2PZD+4PKW

PPO2：由十个字组成，即6PZD+4PKW

PPO3：由两个字组成，即2PZD

PPO4：由六个字组成，即6PZD

PPO5：由十四个字组成，即10PZD+4PKW

参数接口主要由三部分组成，即参数ID号、参数值以及变址数。数据接口的组成则主要有状态字、控制字以及主给定和实际反馈值，需要对状态字以及控制字的每一位进行具体了解，熟知变频器参数在实际中的具体应用，并需要在通讯参数设置时进行具体定义。

3 参数设置以及硬件要求

3.1 软件要求

V3.0以上STEP7

WinNT或者Win5，V4.0以上

安装DVA-S7-SPS7

3.2 硬件要求

（1）编程器内存大于16Mb且频率大于133MHz

（2）PLC为西门子S7-300/400系列，12kb以上RAM并带有DP接口或S7-400系列PLC，12kb以上RAM并配备CP443-5的通讯板

（3）变频器带有CU2/SC的VC板以及CBP通讯模块。

3.3 设置传动参数

参数使能：P053=3；

选择命令源以及设定：P368=6；

CBP板在2号槽：P090=1；

实际值PZD2：P694.2=218；

状态字PZD1：P694.1=968；

主给定PZD2：P443.1=3002；

控制字PZD1：P554.1=3100；

从站地址：P918=3。

3.4 设置通讯的基本步骤

对传动参数进行设置

对PLC硬件进行配置

对数据块进行创建

对通讯程序进行编写

对系统进行调试

4 通讯程序

程序编写是实现通讯功能的重要保障，一下便主要对变频器同PLC之间的通讯程序编写进行介绍。

4.1 基本配置定义以及组态

主站为CPU-315-2DP，从站为6SE70传动装置，地址为3，采用了PPO3，总线采用了RS485接口。

4.2 功能块概述

OB1 Main cycle主循环；DB100数据存取；SFC15 DPWR-DAT写数据系统功能块；SFC14 DPRD-DAT读数据系统功能块；MW210 MW200通信状态显示。

4.3 简单程序的编写

OB1

NETWORK1：读出数据

CALL SFC14

LADDR W#16#100 RET-VAL MW200

RECORD P#DB100.DBX0.0 BYTE4

NETWORK2：显示数据

L DB100.DBW 0

T MW50

NOP 0

NETWORK3：写入数据

L W#16#EFFF

T DB100.DBW 5

NETWORK4：发送数据

CALL SFC15

LADDR W#16#100

RECORD P#DB100.DBX5.0 BYTE 4

RET-VAL MW210

将程序存储编译下装后，对装置参数进行设置、检查，完成后通电调试。

结语

传动装置同PLC之间通信的建立可以通过以PROFIBUS-DP总线作为基础的参数设定以及网络配置，装置的启停以及速度的调节等都是通过变化参数来实现的。而PLC能够借助编程器在线查看从装置的实际反馈值以及相关状态，并且也可以通过PMU查看主给定。现场总线的应用为传动装置同PLC之间的通信提供了可能，提高了自动化，因而应用前景更加广泛。

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TP27 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

A