西門子PLCS7—400與SINAMICSS120通訊的實現

1、西門子PLCSJ400與SINAMICSS120B訊的實現1、引言在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應用。變頻器作為一種控制拖動的裝置系統(tǒng)在冶金等行業(yè)的運行越來越廣泛，隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，通過網絡通訊的方式進行數據的交換越來越普遍，PLC作為企業(yè)自動化控制的中心樞紐，在設備的自動化方面已經不可缺少，PLC與變頻器的通訊功能的實現，為自動化程度的提高向前邁了一大步，通過PROFIBUSD胸線實現通訊功能，由PLC將信號傳輸給變頻器實現控制電機的運轉功能。本文結合西門子S7-400系列PLC與SINAMICSS120變頻器為例，淺談它們之間的網絡通訊功能。SIMAT

2、ICS7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATICS7-400成為中、高檔性能控制領域中首選的理想解決方案。SINAMIC混西門子公司新一代的驅動產品，它將取代現有的MASTERDRIVESSIMODRIV窿列的驅動系統(tǒng)、SINAMICS系列中的SINAMICSS120是集V/F控制、矢量控制、伺服控制為一體的多軸驅動系統(tǒng)，具有模塊化的設計。各模塊間通過高速驅動通訊接口DRIVE-CLIQ相互連接。2、硬件組態(tài)2.1 PROFIBUSDP總線PROFIBUSD整一種高速低成本工

3、業(yè)現場總線，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS)P可取彳t辦24VDC或4-20mA信號傳輸。PROFIBUSD用于現場層的高速數據傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時間必須要比主站(PLQ程序循環(huán)時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUSD匪提供智能化設備所需的非周期性通信以進行組態(tài).診斷和報警處理。PROFIBU混一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現場設備層數據通信與控制的現場總線技術?？蓪崿F現場設備層到車間級監(jiān)控的分散式數字控制和現場通信網絡，從而為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決方案。S7-400與SIN

4、AMICSS120之間通過PROFIBUSD電、線可進行周期性及非周期性數據通訊。使用標準S7功能塊SFC14/SFC15S7-300/400PLC通過PROFIBU晅期性通訊方式可將控制字1(CTW1和主設定值(NSERP_B發(fā)送至驅動器，使用標準S7功能塊SFC58/SFC59可以實現非周期性數據交換，讀取或寫入驅動器的參數，通常是在需要改變參數值時，才進行讀寫操作。2.2 PROFIBUSDP地址設置變頻器S120地址設置，有兩種方式：1、通過CU32罐塊上的撥碼開關設置地址，地址設置有效值為1126。注意：通過撥碼開關改變地址時應斷掉變頻器電源。2、撥碼開關全部撥到OF或ON狀態(tài)時可以

5、利用參數P918設置地址，否則P918參數中設置的地址是無效的。變頻器的PROFIBU頊訊波特率默認為：1.5Mbps。3、軟件編程3.1 報文結構在Starter軟件里設置PROFIBUSS訊報文格式，例如：SIEMENSmessageframe105PZD10/10，點擊TransfertoHWconfiguration,PLC中就選擇了同樣的報文格式，同時為變頻器的整流模塊及電機模塊分配地址。編寫程序時使用這些地址便可訪問變頻器，實現通訊功能。3.2 用PROFIBU皎P總線對電機實現起、?？刂萍八俣冉o定3.2.1 周期通訊S7-400PLC通過PROFIBUSD啊周期性通訊方式將控制字

6、1（CTW1和主設定值（NSETP_B發(fā)送至驅動器。1、控制字中Bit0做電機的起、停控制。2、主設定值為速度設定值，頻率設定值和實際值要經過標準化，使得4000（十六進制）對應于50Hz，發(fā)送的最高頻率（最大值）為7FFF?？梢栽貾2000中修改標準化頻率，及參考頻率（缺省值為50Hz）。3、當組態(tài)的報文結構PZD=2自由報文999時，頻率設定值為一個字，在S7-400中可用“MOVE指令進行數據傳送；當組態(tài)的報文結構PZD>2頻率設定值為兩個字時，在S7-400中對PZD（過程數據）讀寫參數時需調用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。本例中使用SFC14SFC1溫受和發(fā)送數據。SFC1

7、4（"DPRD_DAT用于讀PROFIBU縱站的數據SFC15（"DPWR_DAT用于將數據寫入PROFIBU縱站其中，EN為使能億LADD也為變頻器地址，RECORD相應DB塊地址，eg:P#DB142.DBX0.0BYTE64為DB142從第0位開始的64個字節(jié)。RET_VA為返回值。PLC通過周期通訊將控制字和主設定值發(fā)送給變頻器，控制變頻器的起、停及速度給定。3.2.2 非周期通訊S7-400PLC通過PROFIBU&E周期性通訊方式讀取參數需使用SFC58和SFC59兩個功能塊。使用SFC58/59可以交換大量的用戶數據（最多240bytes）。用擴展PROFIBUSD或能可以實現非周期性數據交換。傳輸數據塊的內容應遵照非周期參數通道結構?？刂谱冾l器運行通過先發(fā)送典型控制字047E再發(fā)送047F（Bit0的信號邊沿：ON實現。停止變頻器通過發(fā)送典型控制字047E（Bit0的信號邊沿：OFF）實現。讀取變頻器狀態(tài)字及頻率實際值：PLC接收狀態(tài)字1（STSW1與變頻器傳來的頻率實際值（NACT_B）。4、結論通過以上舉例講述，以PROFIB