基于PROFIBUS-DP 总线技术的提升机通讯系统的组网和调试

余玉广

（铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司，铜陵 244000）

1 系统配置及通讯协议

1.1 系统配置

系统应用西门子公司和ABB 公司的相应产品来完成全数字化交流调速系统在Profibus-DP 网中的控制和通讯工作。此系统的Profibus-DP 网的网络配置，PLC 是西门子公司的SIMATIC S7-4 12-2PN/DP 的变频器，属于ACS600 系列，而NPBA-12 则是与这一套变频器所相适配的通讯适配器。通过STEP7 V5.5编程软件，进行对S7-400 PLC 编程和Profibus-DP 网组态和通讯配置。

1.2 PROFIBUS 现场总线安装

（1）PROFIBUS-DP 通讯是通过OSI 参考模型中应用第1、2、7 层，网络传输通讯速度快的同时，产生报文简洁明了。PROFIBUS 网络所参与涉及的硬件较多，比较熟悉的有PROFIBUS 接口、通讯介质、PROFIBUS 插头等等，而除了这些还有中继器、诊断中断器、LM以和有源终端电阻PROFIBUS接口，通讯介质，PROFIBUS 插头，中继器，诊断中继器，OLM 以和有源终端电阻等。wdx

（2）网络布线的标准要求

PROFIBUS 通讯电缆需要选择标准产品；对屏蔽层需要多点接地；对电压等级不同的电缆布线要分线槽；通讯电缆和动力电缆布线的距离不能太长；如果有电缆，那么大面积的金属板需要不能太过于靠近；长的通讯电缆不要形成环状；通讯设备的连接需要做等电势连接。

2 通讯协议的设计

（1）PROFIBUS 通讯标准是开放式的串行方式，通过这种方式完成数据在各种类项的自动化原件设备中信息互相交换。其主要类项有三种：PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，现场总线信息规范）， PROFIBUS-DP（DecentralisedPeriphery，分布式外设）和PROFIBUS-PA（Process Automation， 过程自动化）。而NPBA-12 PROFIBUS-DP 适配器模仅支持PROFIBUS-DP协议。

（2）总线是通过符合RS-485标准的双绞型电缆作为媒介进行物理传输，总线电缆的长度上限是在100～1200米的范围以内，其实际长度是依靠所选择传输速率而决定。同一个PROFIBUS网络段上在不用使用中继器的情况下，数量最多可以运用31各节点连接。如若选择使用中继器，整个连接连接网络上的节点数包含中继器和主机站在内，最大可以到127个。

（3）通讯协议是用主或者从的方式，比如将s7-400PLC 设计作为主站，将变频器设为从站，而这个控制命令是要通过主站去向从站来进行传输的，而状态和参数则是通过从站的变频器对于运行来反馈出来的。将变频器和NPBA-12通讯适配器模块连接，作为从站链接到Profibus-DP 网，接受主站SIMATIC S7-412-2DP发送出来的控制指令。

3 STEP7 项目系统组态及编程

3.1 设置传动和PLC 之间通讯地址

3.2 数据通讯之间的接口程序编写如下图所示

3.3 ACS6000 的参数设置

FIELDBUS ADAPTER：

51.01 MODULE TYPE 'NPBA-12 V1.5'

51.02 PROTOCOL DP

51.03 PPO TYPE PPO 5

51.04 NODE NUMBER 7

51.05 NO.OF DATA SETS 4

51.06 DATA SET INDEX FBA DSET 10

51.07 CUT-OFF TIMEOUT 30

51.08 COMM PROFILE ABB DRIVES

51.09 CONTROL ZERO MODE STOP

4 结束语

在ABB 变频器和S7-400PLC 的连接建立目前已经基本完成，针对PLC 进行编程来控制变频器的启动、停止、速度选择、调整等各项功能，来完成并提升工艺的要求。变频器控制系统应用了Profibus-DP 现场总线控制模式后，整体系统可靠性增强，操作越来越灵活便捷，可以根据实际需求功能修改。