PCD235B1101 3BHE032025R1101? 現(xiàn)場總線系統(tǒng)可使許多現(xiàn)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(shù)字通訊，因此可方便地使用不同廠家生產(chǎn)的控制測量系統(tǒng)相互連接成通訊網(wǎng)絡。濟鋼鮑德彩板有限公司是濟鋼集團總公司2003年投資興建的年產(chǎn)20萬噸大型彩板生產(chǎn)基地，其生產(chǎn)線中的固化爐、導熱油爐、煤氣制氫中的煤氣系統(tǒng)必須對煤氣通過煤氣加壓機進行二次加壓才能滿足生產(chǎn)工藝要求，煤氣加壓機控制系統(tǒng)采

用Profibus-DP過程現(xiàn)場總線通訊技術方案，自動化控制單元與變頻器采用不同廠家的產(chǎn)品，分別采用西門子的S7-300 PLC和ABB公司的ACS600變頻器。

2 系統(tǒng)配置及通訊協(xié)議

（1） 系統(tǒng)配置

PCD235B1101 3BHE032025R1101該系統(tǒng)以西門子公司和ABB公司的相關產(chǎn)品來實現(xiàn)全數(shù)字交流調速系統(tǒng)在Profibus-DP網(wǎng)中的通訊及控制原理。附圖為該系統(tǒng)的Profibus-DP網(wǎng)的網(wǎng)絡配置圖，其中PLC為西門子公司的SIMATIC S7-315-2DP，變頻器為ACS600系列，NPBA-12為與變頻器配套的通訊適配器。編程軟件為STEP7 V5.2軟件，用于對S7-300 PLC編程和對Profibus-DP網(wǎng)進行組態(tài)和通訊配置。上位機畫面操作采用WinCC5.1進行畫面編程和操作，與PLC通訊采用以太網(wǎng)通訊方式。

（2） 通訊協(xié)議

在本系統(tǒng)中，S7-300 PLC作為主站，變頻器作為從站時，主站向變頻器傳送運行指令，同時接受變頻器反饋的運行狀態(tài)及故障報警狀態(tài)的信號。變頻器與NPBA-12通訊適配器模塊相連，接入Profibus-DP網(wǎng)中作為從站，接受從主站SIMATIC S7-315-2DP來的控制。NPBA-12通訊適配器模塊將從Profibus-DP網(wǎng)中接收到的過程數(shù)據(jù)存入雙向RAM中，的每一個字都被編址，在變頻器端的雙向RAM可通過被編址參數(shù)排序，向變頻器寫入控制字、設置值或讀出實際值、診斷信息等參量。

PCD235B1101 3BHE032025R1101變頻器現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)若從軟件角度看，其核心內容是現(xiàn)場總線的通訊協(xié)議。Profibus-DP通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)電報結構分為協(xié)議頭、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和協(xié)議層。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)即PPO包括參數(shù)值PKW及過程數(shù)據(jù)PZD。參數(shù)值PKW是變頻器運行時要定義的一些功能碼;過程數(shù)據(jù)PZD是變頻器運行過程中要輸入/輸出的一些數(shù)據(jù)值，如頻率給定值、速度反饋值、電流反饋值等。Profibus-DP共有兩類型的網(wǎng)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(wǎng)絡數(shù)據(jù)這樣分類定義的目的，是為了完成不同的任務，即PKW的傳輸與PZD的傳輸互不影響，均各自獨立工作，從而使變頻器能夠按照上一級自動化系統(tǒng)的指令運行。

3 STEP7項目系統(tǒng)組態(tài)及通訊編程

（1） 使用STEP7V5.2組態(tài)軟件，進入Hardware Configure完成S7-300 PLC硬件組態(tài);

（2） PCD235B1101 3BHE032025R1101選定S7-315-2DP為主站系統(tǒng)，將NPBA-12的GSD（設備數(shù)據(jù)庫）文件導入STEP7的編程環(huán)境中，軟件組態(tài)NPBA-12到以S7-315-2DP為主站的DP網(wǎng)上，并選定使用的PPO類型，本設計使用PPO4，設定站點網(wǎng)絡地址。在變頻傳動裝置Profibus的結構中，ABB變頻器使用Profibus-DP通信模塊（NPBA-12）進行數(shù)據(jù)傳輸，主要是周期性的：主機從從站讀取輸入信息并把輸出信息反送給從站，因此需要在PLC主程序中調用兩個系統(tǒng)功能塊SFC14和SFC15來讀寫這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)到變頻器的通信控制;

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