西门子模块6ES7222-1EF22-0XA0库存优势

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  Profibus 是目前工控系统中较成功的现场总线之一，得到了广泛的应用。济钢鲍德彩板有限公司煤气加压机控制系统采用Profibus-DP过程现场总线通讯技术方案，分别采用西门子的S7-300 PLC和ABB公司的ACS600变频器。

2 系统配置及通讯协议

(1) 系统配置

该 系统以西门子公司和ABB公司的相关产品来实现全数字交流调速系统在Profibus-DP网中的通讯及控制原理。附图为该系统的Profibus-DP 网的网络配置图，其中PLC为西门子公司的SIMATIC S7-315-2DP，变频器为ACS600系列，NPBA-12为与变频器配套的通讯适配器。编程软件为STEP7 V5.2软件，用于对S7-300 PLC编程和对Profibus-DP网进行组态和通讯配置。上位机画面操作采用WinCC5.1进行画面编程和操作，与PLC通讯采用以太网通讯方式。

附图 系统网络配置图

(2) 通讯协议

在本系统中，S7-300 PLC作为主站，变频器作为从站时，主站向变频器传送运行指令，同时接受变频器反馈的运行状态及故障报警状态的信号。变频器与NPBA-12通讯适配器模 块相连，接入Profibus-DP网中作为从站，接受从主站SIMATIC S7-315-2DP来的控制。NPBA-12通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中，的每一个字都被编址，在 变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序，向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。

变 频器现场总线控制系统若从软件角度看，其核心内容是现场总线的通讯协议。Profibus-DP通讯协议的数据电报结构分为协议头、网络数据和协议层。网 络数据即PPO包括参数值PKW及过程数据PZD。参数值PKW是变频器运行时要定义的一些功能码;过程数据PZD是变频器运行过程中要输入/输出的一些 数据值，如频率给定值、速度反馈值、电流反馈值等。Profibus-DP共有两类型的网络PPO:一类是无PKW而有2个字或6个字的PZD;另一类是 有PKW且还有2个字、6个字或10个字的PZD。将网络数据这样分类定义的目的，是为了完成不同的任务，即PKW的传输与PZD的传输互不影响，均各自 独立工作，从而使变频器能够按照上一级自动化系统的指令运行。

3 STEP7项目系统组态及通讯编程

(1) 使用STEP7V5.2组态软件，进入Hardware Configure完成S7-300 PLC硬件组态;

(2) 选定S7-315-2DP为主站系统，将NPBA-12的GSD(设备数据库)文件导入STEP7的编程环境中，软件组态NPBA-12到以 S7-315-2DP为主站的DP网上，并选定使用的PPO类型，本设计使用PPO4，设定站点网络地址。在变频传动装置Profibus的结构 中，ABB变频器使用Profibus-DP通信模块(NPBA-12)进行，主要是周期性的:主机从从站读取输入信息并把输出信息反送给从站， 因此需要在PLC主程序中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读写这些数据，实现到变频器的通信控制;

(3) 在主PLC程序中建立一个数据块，用于于变频器的数据通信;建立一变量表，用于观测实时通讯效果

4 变频器运行设置

变频器与PLC应用Profibus-DP现场总线连成网络后，除在PLC自动化系统中进行编程外，在每个变频器上也要进行适当的参数设置。

通讯电缆联接后，启动变频器，完成对变频器通讯参数的

4.1 基本设置。 机电专业

(1) 51.01—模块类型，本参数显示由传动装置探测到的模块型号。其参数值用户不可调整。如果本参数没有定义，则不能在模块与传动之间建立通讯。

(2) 51.02—本参数选择通讯协议，“0”为选择Profibus-DP通讯协议。

(3) 51.03—本参数为Profibus连接选择的PPO类型，“3”为PPO4，但变频器上的PPO类型应与PLC上组态的PPO类型一致。

(4) 51.04—本参数用于定义设备地址号，即变频器的站点地址，在Profibus连路上的每一台设备都必须有一个单独的地址。本次设计中两台变频器分别为2、3号站。[1]

4.2 过程参数的连接

过程参数互联完成NPBA-12双端口RAM连接器与变频器相应参数的定义和连接，包括主站(PLC)到变频器的连接和变频器到主站(PLC)的连接两部分。在变频器上设定下列连接参数。 (1) 从PLC发送到传动装置变频器的PZD值

l PZD1—控制字，如变频器的启动使能、停止、急停等控制命令;

l PZD2—变频器的频率设定值。

(2) 从传动装置变频器发送到PLC的PZD值

l PZD1—状态字,如报警、故障等变频器运行状态;

l PZD2—变频器的速度实际值、电流实际值等。 机电专业技术网

1引 言 

    可编程序控制器（PLC）现场总线网络是PLC开发应用的重要技术。现场总线使得PLC在工业现场进入上级制造执行系统，进而使得用户获得更大应用效益。人们称之为控制系统的一次变革的现场总线技术自20世纪末广泛应用以来，日益受到制造业的广泛注意和高度重视，成为世界范围的自动化技术发展的热点。应该说, 现场总线的工业过程智能自动化仪表和现代总线的开放自动化糸统构成了新一代全开放自动化控制糸统的体糸结构。目前国际上公认的现场总线有10多种，各有其特点，并在一定范围内得刭应用。本文本文以DeviceNet为基础，详细论述基于台达机电产品的DeviceNet网络设计。 

2 DeviceNet简介 

    DeviceNet是由美国Rockwell自动化开发的现场总线标准。现在已经有**过300家的公司注册成为ODVA的成员。全世界共有**过500家的公司提供DeviceNet产品。DeviceNet作为一种高性能的协议，目前在美国和亚洲的市场上处于**地位，其系统解决方案在欧洲也取得了显著的业绩增长。 

    DeviceNet协议设计简单，实现成本较为低廉，但对于采用较底层的现场总线的系统（例如，由传感器、制动器以及相应的控制器构成的网络）来说，却是性能较高的。DeviceNet设备涉及的范围从简单的光电开关一直到复杂的半导体制造业中的用到的真空泵。 

    就像其他的协议一样，DeviceNet 协议较基本的功能是在设备及其相应的控制器之间进行数据交换。因此，这种通信是基于面向连接的（点对点或多点传送）通讯模型建立的。这样，DeviceNet 既可以工作在主从模式，也可以工作在多主模式。 

    DeviceNet的报文主要分为高**级的进程报文（I/O报文）和低**级的管理报文（直接报文）。两种类型的报文都可以通过分段模式来传输不限长度的数据。 

    一个DeviceNet网络工作在125k、250k和500k的波特率下较多可以支持64个节点。设备可以使用自身的电源，也可以通过DeviceNet总线供电。 

    "预定义主/从连接集"适用于简单的DeviceNet从站设备。作为DeviceNet协议的子集，它支持从主站到从站传送的直接报文，轮询I/O报文，位选通I/O报文以及由从站向主站传送的状态变化/循环I/O报文。 

    "非连接报文管理端口（UCMM）"以及动态生成"直接及I/O连接"则适用于从站比较复杂的情况，这些从站可支持多个主站并能与其他设备维持点到点互联。设备启动报文和设备关闭报文是特别为安全相关系统设计的"离线连接设置"则简化了对非常规组件的配置工作。  

    DeviceNet的通信和应用都是基于对象模型的。预先定义好的对象简化了不同厂商的不同设备间的数据交换。通过建立不同设备的子集，用户可以从进一步的规范化中获益。  

    根据ISO的开放系统互联模型OSI，DeviceNet规范除*7层（应用层）外，DeviceNet规范还对一部分*1层（收发器）以及*0层（传输介质）进行了规定，这就为DeviceNet节点的物理连接提供了标准。协议对连接器、电缆类型、电缆长度以及基于通信的显示、操作元素及其相应的封装形式等等都进行了规定。 

总线供电。 

3 台达机电产品现场总线设计案例要求 

3.1软件要求 

  ☆ WPL SOFT 2.09――PLC编程软件； 

  ☆ EbbbbConfigurator――DeviceNet网络组态软件。 

3.2硬件要求 

  ☆ PS02――电源模块 

  ☆ DVP28SV――PLC主机 

  ☆ DNET-SL――主站通讯模块 

  ☆ DT01-S――S型从站通讯模块 

  ☆ DNA02――MODBUS/DeviceNet转换模块 

  ☆ RTU-DNET――远程I/O通讯模块 

  ☆ DVP12SA――从站PLC 

  ☆ DVP14SS――从站PLC 

  ☆ DVP16SP――从站I/O 

  ☆ VDF007M21A――从站变频器 

  ☆ DTB9696――从站温度控制器 

  ☆ 电缆采用普通网线（现场应用请采用**电缆） 

  ☆ 120欧姆电阻×2 

4 台达机电产品的DeviceNet硬件设置 

4.1 网络连接图 

    图1是1主4从网络案例图。其中：PLC——28SV作为主站，Node Address为00。PLC——12SA从站1。PLC——14SS从站2。变频器——VFD007M从站3。温控器——DTB9696从站4。远程I/O模块——16SP从站5。