下载文档原格式
通过PROFIBUS DP实现S7-300PLC与VACON NX系列变频器的通讯作者：美恒自动化（大连）有限公司郝晋松摘要：现代企业里，利用PROFIBUS—DP组成的工业控制网络，实现了从控制级到现场级通讯的一致。
根据笔者的实践，本文介绍了如何利用SIEMENS S7-300 PLC与V ACON NX 系列变频器通过PROFIBUS DP实现通讯。
关键词：主站从站参数过程数据(PPO)引言现场总线PROFIBUS能够满足生产过程中现场级数据的可存取性。
一方面它满足了传感器/执行器领域的通信需求，另一方面又具有单元级领域的所有网络通信功能。
PROFIBUS-DP是一种高速（数据传输速率9.6Kbps/s～12Mbps）、经济的设备级网络，主要用于现场控制器与分散I/O之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求。
PROFIBUS-DP的实时性远高于其他局域网，因而特别适用于工业现场。
为满足今后用户可能提出的要求，故开发通过PROFIBUS DP 实现S7-300PLC与VACON NX系列变频器的通讯。
一、硬件要求：1、CPU要求带PROFIBUS DP主站/从站接口；2、VACON NX系列变频器带NXOPTC3/C5可选接口板。
二、变频器硬件电路接线1、NXOPTC3板1）、BUS CONNECTOR/总线连接端子：1号端子：总线电缆屏蔽层接线端子；2号端子：+5V电源；3号端子发送接收端子-正（B）；4号端子发送接收端子-负（A）；5号端子电源地（0V）。
2）、X1为总线电缆屏蔽层接地跳线器。
共有三种方式：1）、将屏蔽层通过X1接到变频器外壳（屏蔽层接至1号端子），X1在ON位置，见左1图。
2）、将屏蔽层通过RC滤波电路接至变频器外壳。
此时，X1在OFF位置。
3）、直接将屏蔽层接至变频器壳体，见上彩图。
此时，X1可在任意位置。
4）、X6为终端电阻选择跳线器。
如果VACON NX变频器为DP网络中的最后一个子站，则X6必须设置在ON位置，否则，在OFF位置。
通讯卡：RPBA-01安装：安装到SLOT1插槽。
安装后设定地址：使用模块上的旋码开关设置站地址。
例如：地址3（红色旋钮：十位：0；个位：3）。
Step7 Hardware软件也要设变频器的DP地址3。
如果站地址采用软件设置，要把旋码开关拨至0 位。
总线终端电阻：拨到ON，把DP头上的终端电阻拨到OFF上PLC配置：安装RPBA-01 GSD 文件( 也就是ABB_0812.GSD)选择operation mode (VENDOR SPECIFIC 也就是ABB Drives)设置PPO 类型，波特率和站点地址其中：(DP-V0)和(DP-V1)支持的类型如下图所示：DP-V0和DPV1的区别是所安装的GSD文件不同，DP-V0安装的ABB-0812.GSD,DPV1安装的是ABB-10812.GSD文件变频器配置：98.02 COMM. MODULE LINK 激活外部串行通讯并选择外部串行通讯接口。
EXT-FBA ACS800通过连接到插槽1上的Rxxx型现场总线适配器进行通讯。
51.06 PZD3 IN PZD3输入102 速度51.07 PZD4 OUT PZD4输出0默认51.08 PZD4 IN PZD4输入103 频率51.09 PZD5 OUT PZD5输出0默认51.10 PZD5 IN PZD5输入104 电流51.11 PZD6 OUT PZD6输出0默认51.12 PZD6 IN PZD6输入105 转矩PLC编程举例：W#16#108对应的是16进制的输出地址即：Q264P#DB80.DBX0.0 BYTE 12对应的是从Q264-Q275对应的12个字节的长度，对应着PZD1-PZD6的12个输出字节SFC15 是从PLC内往变频器内写入数据W#16#108对应的是16进制的输出地址即：I264P#DB70.DBX0.0 BYTE 12对应的是从I264-I275对应的12个字节的长度，对应着PZD1-PZD6的12个输入字节SFC15 是从PLC内往变频器内读取数据PZD 1 IN 对应着51.06 （变频器数据组）PZD 1 OUT 对应着51.07 （变频器数据组）PZD2 IN 对应着51.08（变频器数据组）PZD 2 OUT 对应着51.09 （变频器数据组）PZD 3 IN 对应着51.10 （变频器数据组）PZD3 OUT 对应着51.11 （变频器数据组）PZD 4 IN 对应着51.12（变频器数据组）PZD4 OUT 对应着51.13 （变频器数据组）PZD5 IN 对应着51.14（变频器数据组）PZD5 OUT 对应着51.15 （变频器数据组）以此类推：知道PZD用完位置，最多共定义了10组输入、输出。
ABB 变频器总线通讯ABB变频器无非就2种通讯方式，内置的MODBUS，和外部适配器，外部适配器支持DP,DEVICENET等，但是参数设置和控制方式是一样的，下面把两种方式都介绍下：MODBUS RTU MODE 通讯一. ACS510变频器参数的设置步骤：1．将参数9802（COMM PROT SEL）改为1（STD MODBUS）；2．设置RS485链路的站点地址即参数5302（EFB STATION ID）；（我试验用参数5302＝1）3．根据主机系统的要求，设置波特率、数据长度和校验方式即参数5303和参数5304；（我试验用参数5303＝9.6kbit/s，参数5304＝2（8E1））4．设置参数5305为0；5．变频器中其他组参数组，如10组、11组、16组等根据用户的不同要求设置。
三．用ABB传动通信协议的控制字CW控制电机起停的简易方法1．设置变频器参数1001为10（通讯）；2．初始化变频器控制字CW，即向ABB传动通信协议的控制字CW（Modbus寄存器40001）中写入1142（16进制数为476）；3．延时100毫秒后，进入步骤3；4．停止电机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW（Modbus寄存器40001）中写入1143（16进制数为477）；5．启动电机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW（Modbus寄存器40001）中写入1151（16进制数为47F）；例如：我试验用的帧数据（用16进制表示）和步骤如下：第一步：通讯初始化。
上位机发出01 06 00 00 04 76 CRC校验码,第二步：延时100毫秒；第三步：启动电机。
上位机发出01 06 00 00 04 7F CRC校验码第四步：停止电机。
上位机发出01 06 00 00 04 77 CRC校验码四．用Modbus修改给定频率的方法1．设置变频器参数1102为0（EXT1）；2．设置变频器参数1103为8（COMM）；3．主机向通讯给定1（Modbus寄存器40002）中写入设定的频率数值（范围＝0～＋20000（换算到0～1105给定1最大），或－20000～0（换算到1105给定1最大～0））；例如：我试验用的帧数据（用16进制表示）和步骤如下：第一步：设置变频器参数1105＝50.00Hz；第二步：修改频率为25.00Hz。
以下是网上的方法：一．PROFIBUS-DP现场总线控制器（如PLC或DCS系统）的设置:第一步：安装ABB变频器GSD文件 ABB_0812.GSD；第二步：在系统PROFIBUS-DP硬件配置的中添加从站ABB Drives RPBA-01 站号为2（或其它地址号）,插入PPO Type Module为4；第三步：在2号从站的参数设置中，将Operation Mode改为Vendor Specific （即ABB传动协议）；第四步：其它为默认配置；第五步：将配置下载到主站中。
通过以上几步的设置，主站对从站2的输出区（OUTPUT）的数据结构为：Output的第一个字是用于ABB传动通信协议的控制字CW；Output的第二个字是变频器的给定值REF1；Output的第三个字是变频器的给定值REF2；Output的第四个字是变频器的给定值REF3（由ACS800变频器参数90.01决定）；Output 的第五个字是变频器的给定值REF4（由ACS800参数90.02决定）；Output的第六个字是变频器的给定值REF5（由ACS800参数90.03决定）。
主站对从站2的输入区（INPUT）的数据结构为：Input的第一个字是用于ABB传动通信协议的状态字SW；Input的第二个字是变频器的实际值ACT1（由ACS800参数92.02决定）；Input的第三个字是变频器的实际值ACT2（由ACS800参数92.03决定）；Input的第四个字是变频器的实际值ACT3（由ACS800参数92.04决定）；Input的第五个字是变频器的实际值ACT4（由ACS800参数92.05决定）；Input的第六个字是变频器的实际值ACT5（由ACS800参数92.06决定）二．ACS800参数的设置步骤：第一步：将ACS800变频器Profibus适配器模块安装到变频器上；第二步：按照适配器模块的用户手册调整硬件（如站号，终端电阻等）第三步：将参数98.02（Comm.Module Link）改为FIELDBUS；确定参数98.07（C OMM PROFILE）为ABB DRIVES第四步：修改51组参数。
S7-300C与Danfoss FC300 PROFIBUS-DP通讯丹佛斯FC系列变频器,作为丹佛斯变频器家族的一种新型产品，继承了以往5000系列变频器成熟的总线通讯技术，作为5000系列的替代产品，其在PROFIBUS上的基本协议没有变化，参数寻址和GSD文件有所不同，V1版本增加了与第三方设备网络组态的灵活性，可以作为国际通用总线PROFIBUS从站，挂靠在PROFIBUS网络中，方便的实现过程控制的需要，本文以西门子S7-300做主站，介绍怎样通过PROFIBUS实现通讯，以及如何用FC300替代VLT5000变频器。
注意：阅读本文的前提是对丹佛斯FC系列变频器参数设置以及STEP 7编程有一定的了解；1 示例系统的体系结构本例中选用S7-300 CPU313-2DP作为PROFIBUS-DP 主站，连接一个FC300变频器，连接多个FC300时与之相同。
2 软件版本描述需要软件：STEP7 V5.5需要硬件：1：S7-300 CPU313-2DP2: FC3023: PROFIBUS-DP 接口模块MCA101，用于安装在FC302上，使之成为PROFIBUS-DP从站。
3 组态主站系统打开SIMATIC MANAGER, 通过FILE菜单选择NEW新建一个项目，在NAME栏中输入项目名称，将其命名为TEST，在下方的Storage Location中设置其存储位置。
项目屏幕的左侧选中该项目，在右键弹出的快捷菜单中选择Insert New Object插入SIMATIC 300 Station，可以看到选择的对象出现在右侧的屏幕上。
双击右侧生成的hardware图标，在弹出的HW config 中进行组态，在菜单栏中选择“View”选择“Catalog”打开硬件目录,按订货号和硬件安装次序依次插入机架、电源、CPU。
插入CP时会同时弹出组态PROFIBUS画面,选择新建一条PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，点击“Properties”键组态网络属性如下图：在DP属性的Operating Mode中，将其设为DP master在本例中主站的传输速率为“1.5Mbps”，“DP”行规，无中继器、OBT等网络元件，点击“OK”键确认并存盘。
自动化控制 • Automatic Control118 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】西门子 PLC 施耐德 ATV71/61变频器 Profibus-DP 通信随着信息技术的不断发展，大型企业均采用全数字集成控制，主要通过主控计算机对数据进行收集以及运算。
Profibus-DP 是一个性能较强的高速现场总线，具有读取主站信息的功能，并能够将主站周期的信息向从站发送。
主要有两种介质访问模式，第1种为分散模式，该模式主要采用令牌传递原理，第2种为集中方式，该模式主要采用主从通信原理，连接方式主要采用双线电缆或光缆，RS-485双绞线进行连接，拓扑结构可为多种形状，例如，环形，星星或树型。
1 西门子P L C 与A T V 71/61变频器的Profibus-DP连接主要采用集中介质访问模式，常用的拓扑结构为树形结构，下文主要应用此类型进行叙述。
1.1 通信卡接头管脚结构及相关定义想要实现ATV71/61变频器与Profibus-DP 网络的连接，VW3A3307通行卡是必不可少的条件，应保证Profibus-DP 通信卡具有9针SUB-D 连接器，同时，不需要任何额外的设备相连接，使用标准的Profibus-DP 电缆及接头进行连接即可。
1.2 通信卡的设置通讯卡在设置过程中，需要设置从站地址。
设置完成后，通过拨动拨码开关，完成开关设置，向上波动为ON ，向下拨动为OFF 。
开关组通常以二进制代码向十进制转换，即可设置从站地址，地址为23的拨码为00010111，第1支为89的拨码对应为01011001，寻址开关放置到ON 上就可以与ATV71/61系列变频器连接，拨到OFF 处能够西门子PLC 与施耐德ATV71/61变频器的Profibus-DP 通信文/盛丽娜变频器的启动、停止，频率设定等通信离不开PLC 和变频的支持，可实现多电机之间的同步运行，具有传输距离远，成本低，抗干扰能力强的特点。
ProfiBus-DP技术是如何应用与变频器控制
张雷;佟雪峰
【期刊名称】《经济技术协作信息》
【年(卷),期】2009(000)025
【摘要】通讯控制方式决定着通讯技术发展的方向.本文介绍了变频器的常用控制方式及通讯控制的优缺点本文、简单介绍了软件的结构及用户数据块DB100的产生过程并举例说明了ABB变频器是如何实现设备的启停控制及数据传输的.
【总页数】1页(P173)
【作者】张雷;佟雪峰
【作者单位】中国-重水压机锻造分厂设备科;中国-重水压机锻造分厂设备科【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于PROFIBUS-DP的S7-300控制器和变频器在提升机中的应用 [J], 李忠良
2.基于Profibus-DP总线的变频器与集散控制系统通信的开发与应用 [J], 王洋;江辉
3.基于PROFIBUS-DP总线的分站式PLC控制变频器在翻车机中的应用 [J], 王媛媛;刘艳
4.基于PROFIBUS-DP的S7-300控制器和变频器在提升机中的应用 [J], 李忠良
5.CPU315-2DP与MM440变频器的PROFIBUS-DP主从通讯在冶炼除尘风机自动控制系统上的应用 [J], 邓磊
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
通讯卡：RPBA-01安装：安装到SLOT1插槽。
安装后设定地址：使用模块上的旋码开关设置站地址。
例如：地址3（红色旋钮：十位：0；个位：3）。
Step7 Hardware软件也要设变频器的DP地址3。
如果站地址采用软件设置，要把旋码开关拨至0 位。
总线终端器：蓝色，设定终端电阻（1根线：ON；2根线：OFF）。
PLC配置：安装RPBA-01 GSD 文件( 也就是ABB_0812.GSD)选择operation mode (VENDOR SPECIFIC 也就是ABB Drives)设置PPO 类型，波特率和站点地址变频器配置：读变频器数值：PZD3 IN-----0102转速（即参数01.02），PZD4 IN-----0103频率，PZD5 IN-----0104电流，PZD6 IN-----0105转矩， PZD7 IN-----0106电机功率，PZD8 IN-----0107母线电压，PZD9 IN-----0108主电压，PZD10 IN-----0127应用宏写变频器数值：PZD3 OUT—2202（加速时间1），PZD4 OUT –2203（减速时间1），PZD5 OUT –2204（加速时间2），PZD6 OUT –2205(减速时间2)，--1204PZD7 OUT --2206，PZD8 OUT --1202恒速1，PZD9 OUT --1203恒速2，PZD10 OUTPLC编程举例：如果使用REF1 ，给定值±20000 ( 十进制) 对应着参数11.05(EXT REF1 MAXIMUM) 设定的速度或者频率的正反两个方向。
一定要建立处理通讯例外相关的所有OB块（可以是空的OB块）:OB82：I/O Point Fault 1；OB86：Loss of Rack FaultOB122：Module Access Error否则，出现通讯例外时CPU会停掉。
S7-300C与Danfoss FC300 PROFIBUS-DP通讯丹佛斯FC系列变频器,作为丹佛斯变频器家族的一种新型产品，继承了以往5000系列变频器成熟的总线通讯技术，作为5000系列的替代产品，其在PROFIBUS上的基本协议没有变化，参数寻址和GSD文件有所不同，V1版本增加了与第三方设备网络组态的灵活性，可以作为国际通用总线PROFIBUS从站，挂靠在PROFIBUS网络中，方便的实现过程控制的需要，本文以西门子S7-300做主站，介绍怎样通过PROFIBUS实现通讯。
1 示例系统的体系结构本例中选用S7-300 CPU313-2DP作为PROFIBUS-DP 主站，连接一个FC300变频器，连接多个FC300时与之相同。
2 软件版本描述需要软件：STEP7 V5.2需要硬件：1：S7-300 CPU313-2DP2: FC3003: PROFIBUS-DP 接口模块，用于安装在FC300上，使之成为PROFIBUS-DP从站。
3 组态主站系统打开SIMATIC MANAGER, 通过FILE菜单选择NEW新建一个项目，在NAME栏中输入项目名称，将其命名为TEST，在下方的Storage Location中设置其存储位置。
项目屏幕的左侧选中该项目，在右键弹出的快捷菜单中选择Insert New Object插入SIMATIC 300 Station，可以看到选择的对象出现在右侧的屏幕上。
双击右侧生成的hardware图标，在弹出的HW config 中进行组态，在菜单栏中选择“View”选择“Catalog”打开硬件目录,按订货号和硬件安装次序依次插入机架、电源、CPU。
插入CP时会同时弹出组态PROFIBUS画面,选择新建一条PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，点击“Properties”键组态网络属性如下图：在DP属性的Operating Mode中，将其设为DP master在本例中主站的传输速率为“1.5Mbps”，“DP”行规，无中继器、OBT等网络元件，点击“OK”键确认并存盘。
基于PROFIBU-DP的安川变频器与西门子PLC的数据通讯本文介绍的是关于安川变频器通过PROFIBUS-DP现场总线与西门子PLC实现数据通讯的一个应用实例。
描述了安川Varispeed G7（以下简称VS G7）系列变频器接入西门子PROFIBUS-DP网络的条件和应用环境，详细介绍了一个基本数据通讯系统的硬件和软件配置，并举例说明了相关应用程序的编制方法。
1. 安川变频器接入SIEMEMNS PROFIBUS-DP 网络的应用环境众所周知，西门子S7系列PLC是目前国内应用较为广泛的一种PLC，而安川VS G7系列变频器则是性能价格比较高的一种变频器，它们两者在传动控制系统中的合理组合，无疑是一种较好的选择。
在大型圆坯连铸机控制系统中，将用于结晶器振动和拉矫机传动装置调速的安川VS G7 变频器接入以SIEMEMNS S7-400 PLC（CPU 414-2DP）为主站的PROFIBUS-DP 网络中，通过PROFIBUS-DP，主站可监视变频器的运行状态，也可设置和改变其内部参数。
从运行的情况来看，使用效果良好。
投入运行两年来，尚未出现网络数据通讯因受干扰而紊乱或中断的现象，也未发生传动方向和速度指令错误以及指令延迟等故障，除了正确的设置和编程以外，这与装设了独立而可靠的专用接地系统也不无相关。
安川变频器和其它厂家生产的变频器一样，不能直接接入SIEMENS的PROFIBUS-DP 网络，而必须通过专用的接口卡并需要相应的配置软件。
安川VS G7 变频器配置的用于PROFIBUS-DP 网络通讯的SI-P1 接口卡已是安川公司推出的第二代产品，数年前推出的是SI-P 卡。
据说，有数家集成商已先后将配置了上述通讯卡的变频器接入了GE Fanuc 和SIEMENS的PROFIBUS-DP网络中，但使用效果不太理想。
SI-P1 卡可用于安川变频器的G5、F7 和G7三个系列。
当用于VS G7 系列时，将其插入变频器的2CN 插槽中，并用DP 总线电缆和总线连接器与PROFIBU-DP 的主站（这里为S7-400 PLC的CPU414-2DP）的DP口相连接，我们在一条专供电气传动用的PROFIBUS-DP总线上接入了8 台变频器（参见图1.使用SI-P1 卡需在PLC 的编程软件（如SIEMENS的STEP 7）中配置一通用源数据描述文件GSD（Version 3.1，此文件可在安川公司（YASGAWA）的网站中下载，文件名为YASKOOCA.gsd），而老一代的SI-P卡则安装GSD（Version 1.0）。
