基于PROFIBUS-DP总线的三菱PLC和变频器通信案例

一>组态部分1 ）三菱PLC与dpdp耦合器通讯（以三菱Q02UPLC+QJ71PB92D为例）打开GX works2点击连接目标后双击connection进行PLC联机设定这次测试中选用USB联机方式，设定好后点击通讯测试，通讯成功后点击确定，不要直接点取消点击工程，在选项中右击智能功能模块，添加DP通讯模块（QJ71PB92D）DP模块配置完成后点击参数中的PLC参数，之后点击IO分配设置，可以看到智能模块中dp模块的分配的IO地址在智能模块的dp模块中双击parameter，可以配置硬件组态，右键GSD database可以添加GSD文件（在网上下载的或者官方技术支持给的gsd文件，若是没有后缀名为GSD的文件，可以将后缀名为gse，gsg的文件改为gsd，优先修改gse ），组态过程中基本保持默认配置，只需要修改站地址就好，此处站地址为3，swap I/O选项也需要勾选，用于交换数据的高低八位上图中需要注意配置的input和output的顺序需要与西门子中组态的对应（此处是input+output，西门子的顺序应该是output+input）下图为组态结果，双击I/O no可以设置DP模块的属性点击next，可以看到dp模块配置的输入和输出地址2）西门子PLC与的dpdp耦合器组态（以西门子300PLC为例）这个组态中唯一需要注意的就是output和input应该和三菱的组态一一对应，数据长度也需要一致。

二>程序编写三菱Y0位是三菱dp模块通讯激活位，使用该模块是Y0置一，数据交换中用到的指令有：Word传输mov，dword传输dmove，dp模块中input是从的d1000开始，output是从d2000开始，具体地址可以查看该模块的属性配置。

指令中K4m100代表从M100开始的一个字长度的数据区，K8M200代表从M200开始的一个双字长度的数据区。

完成后进行程序下载需要注意的是智能模块需要勾选启用。

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。

变频器与S7-300/400的Profibus DP通讯举例在工业厂矿的生产应用中，利用PLC通过Profibus DP现场总线对变频装置进行控制，实现电机的启动，停车和调速最为常见。

下面通过一个具体的实例来讲述西门子6SE70系列变频器与S7-300/400的Profibus DP通讯的全过程。

硬件组态变频器：在STEP 7软件中创建一个项目，组态该项目的硬件设备，并建一个Profibus DP网络，6SE70系列变频器在Profibus DP->SIMOVERT文件夹里进行组态，并设定好通讯的地址范围，见图1：建立通讯DB块：一般地，读写数据都做在一个DB块中，且最好与硬件组态设定的I,O地址范围大小相同，便于建立对应关系和管理。

见图2：读变频器的数据的12个字节在DB0-DB11中，写给变频器的12个字节数据放在DB12-DB23中。

接下来还可以存放诸如通讯的错误代码以及与变频器有关的其它计算数据。

写通讯程序：通讯程序可以直接调用STEP 7编程软件的系统功能SFC14(DPRD_DAT),SFC15(DPWR_DAT)来实现。

例程段如下：CALL SFC14//变频器->PLCLADDR：=W#16#138//通讯地址：为硬件组态的起始地址，即Address中的312 RET_VAL：=DB15.DBW24//错误代码：查帮助可得具体含义RECORD：=P#DB15.DBX0.0 BYTE 12//传送起始地址及长度CALL SFC15//PLC->变频器LADDR：=W#16#138//通讯地址：为硬件组态的起始地址，即QAddress的312 RECORD：=P#DB15.DBX12.0 BYTE 12//传送起始地址及长度RET_VAL：=DB15.DBW26//错误代码：查帮助可得具体含义变频器参数设置：对于写变频器的数据是与变频器的K3001-K3016（参见变频器使用大全功能图）建立对应关系，读变频器的数据则是与变频器的参数P734建立对应关系，见图3：即DB15.DBW12-DB15.DBW22对应P734的W01-W06。

基于PROFIBUS总线PLC与变频器通讯的实现摘要PROFIBUS现场总线技术是当今控制领域的热点，本文以Siemens S7-300 PLC为主控制器，基于PROFIBUS总线技术，实现与DANFOSS FC300变频器的通讯，详细深入分析DANFOSS FC300变频器的通信协议及提供了PLC 对变频器的启停控制及数据传送的方法，给出了系统的通信网络设置、参数配置。

关键词PROFIBUS；PLC；变频器；通讯中图分类号TN773 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)082-0169-01PROFIBUS是目前得到广泛应用的现场总线之一，满足了生产过程现场级数据可存取性的重要要求，一方面它覆盖了传感器/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现场总线是不依赖生产厂家的、开放的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过统一标准的接口通信，因此PROFIBUS已成为事实上的国际公认的标准。

1 PROFIBUS现场总线现场总线PROFIBUS是Process Fieldbus的缩写，是一种国际性的、开放式的现场总线标准。

PROFIBUS定义了各种数据设备的串行现场总线的技术和功能特性，这些数据设备可以从底层（如传感器、执行器）到中间层（如车间层）广泛分布。

PROFIBUS以ISO/OSI的网络参考模型为基础，提供了三种兼容的通信协议类型：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。

这三个相互兼容的协议既有共性，又有个性，应用各有侧重，所在协议能在同一条总线上混合使用。

2 PLC与变频器通讯的实现2.1 系统结构现以DANFOSS FC300变频器为例，讨论变频器与S7-300 PLC之间的通讯的实现。

系统配置为：1套PLC主站(S7-300，集成DP接口)，1台变频器（FC300），1个TP 270触摸屏，采用PROFIBUS-DP网络实现S7-300 PLC和Danfoss FC300变频器的通讯，变频器通过PROFIBUS-DP来实现电机的启/停和调速控制，并把变频器的实际运行状态通过PROFIBUS网络输送并显示在触摸屏TP 270，从而达到对电机的运行控制目的。

一>组态部分1 ）三菱PLC与dpdp耦合器通讯（以三菱Q02UPLC+QJ71PB92D为例）打开GX works2点击连接目标后双击connection进行PLC联机设定这次测试中选用USB联机方式，设定好后点击通讯测试，通讯成功后点击确定，不要直接点取消点击工程，在选项中右击智能功能模块，添加DP通讯模块（QJ71PB92D）DP模块配置完成后点击参数中的PLC参数，之后点击IO分配设置，可以看到智能模块中dp模块的分配的IO地址在智能模块的dp模块中双击parameter，可以配置硬件组态，右键GSD database可以添加GSD文件（在网上下载的或者官方技术支持给的gsd文件，若是没有后缀名为GSD的文件，可以将后缀名为gse，gsg的文件改为gsd，优先修改gse ），组态过程中基本保持默认配置，只需要修改站地址就好，此处站地址为3，swap I/O选项也需要勾选，用于交换数据的高低八位上图中需要注意配置的input和output的顺序需要与西门子中组态的对应（此处是input+output，西门子的顺序应该是output+input）下图为组态结果，双击I/O no可以设置DP模块的属性点击next，可以看到dp模块配置的输入和输出地址2）西门子PLC与的dpdp耦合器组态（以西门子300PLC为例）这个组态中唯一需要注意的就是output和input应该和三菱的组态一一对应，数据长度也需要一致。

二>程序编写三菱Y0位是三菱dp模块通讯激活位，使用该模块是Y0置一，数据交换中用到的指令有：Word传输mov，dword传输dmove，dp模块中input是从的d1000开始，output是从d2000开始，具体地址可以查看该模块的属性配置。

指令中K4m100代表从M100开始的一个字长度的数据区，K8M200代表从M200开始的一个双字长度的数据区。

完成后进行程序下载需要注意的是智能模块需要勾选启用。

西门子PLC与三菱变频器Profibus-DP通信的说明三菱电机自动化（中国）有限公司巢晓阳一．三菱变频器部分FR-A7NP是FR-A700和FR-F700系列变频器进行Profibus-DP通信的通信选件。

FR-A7NP E-kit是FR-E700系列变频器进行Profibus-DP通信的通信选件。

FR-A7NP与FR-A7NP E-kit的主体都是一样的，只是FR-A7NP E-kit比FR-A7NP多了一些用于安装到FR-E700系列变频器上面去的附件。

1．端子排列2．站号设置使用 FR-A7NP 上的节点地址开关可在“0H～7DH(16进制)”之间设定节点地址。

变频器复位或下次开机时此设定生效。

3．接线注：如选用标准Profibus电缆，需将红色线（Pin3，B）接D+，绿色线（Pin8，A）接D-。

4．相关参数设置在本例中，将Pr.340设置为10，重新上电后即进入网络运行模式。

二．西门子PLC部分（STEP7软件设置）1．安装GSD文件（FR-A7NP的GSD文件是melc08fa.gsd）2．在右侧窗口中选中FR-A7NP并拖至DP主站总线上3．在右侧窗口中选中PPO type2并拖至下面的窗口中三．相关说明1．PPO type2的格式：2．控制变频器正、反转运行（通过STW）的说明：根据之前在STEP7软件中的设置，在本例中STW即为QW40，所以：①如果要正转，则：STF信号（b11）为ON，STR信号（b12）为OFF，PZD启用（b10）为ON，控制启用（b3）为ON。

由此得出STW为1000 1100 0111 1111，即8C7F。

②如果要反转，则：STF信号（b11）为OFF，STR信号（b12）为ON，PZD启用（b10）为ON，控制启用（b3）为ON。

由此得出STW为1001 0100 0111 1111，即947F。

③如果要停止，则：STF信号（b11）为OFF，STR信号（b12）为OFF，PZD启用（b10）为ON，控制启用（b3）为ON。

三菱PLC主站模块与三菱变频器通讯解决方
案
本次项目用到三菱plc的PROFIBUS-DP 主站模块（QJ71PB92V）和34台三菱A800系列变频器、15台伟创大功率变频器进行通讯。

可以进行频率和自动启停的掌握。

调试中遇到的问题：
1、三菱plc主站模块和伟创变频器的PROFIBUS-DP卡通讯的不上。

2、三菱的主站模块同时连接34台三菱变频器和15台伟创变频器时通讯不上。

3、大功率伟创变频器的运行时和会干扰通讯，造成通讯的不稳定。

解决方案：
1、三菱的主站模块要和从站进行通讯，首先要在主站的配置中添加从站的DP板卡的配置文件。

由于伟创的板卡使用的是西门子的风格，所以在配置完成后，读出和写入的数据会发生凹凸字节错位的状况，所以在写入频率和读取频率的时候要把凹凸字节分开进行处理，然后再进行数据处理，最终才能正常的通讯。

2、由于在PROFIBUS-DP通讯中，每1 段的允许连接个数：主站*1 + 从站+ 中继器=32 个。

系统中从站的个数超过了31个，所以需要添加中继器，来放大通讯中的信号。

并且要在末端把终端电阻拨上去，PROFIBUS的通讯电缆要用专用的通讯电缆，使线缆的阻抗和终端电阻的阻抗相匹配。

3、整套系统中伟创的变频器的功率都很大，最大的达到了200KW,所以在大功率变频器运行时，会有很强的干扰信号，会造成通讯中断或通讯特别。

先把通讯速率降低，然后把微创变频器和三菱变频器分开，用两个PROFIBUS-DP主站模块QJ71PB92V进行掌握，把电源线尽可能的远离通讯线缆，并且做好接地处理，这样就会大大的降低干扰。

PLC控制系统采用PROFIBUS-DP技术实现变频器通讯控制的应用摘要：本文简要介绍了施耐德PLC控制系统，采用PROFIBUS-DP方式实现与西门子MM440变频器通讯控制的应用，并例举了施耐德PLC控制器通讯控制程序实例，PTQ通讯模板配置实例，及西门子MM440变频器通讯参数设置实例。

关键词：PROFIBUS-DP通讯技术 PTQ通讯模块 MM440变频器通讯参数设置引言自动控制系统中，采用4个施耐德140CPU65150型PLC控制站，实现了配料混合系统、烧结冷却系统及其辅助系统、成品整粒系统及其运输、原燃料接受和循环加水等系统生产的全自动化控制。

在烧结机、环冷机和配料皮带秤等重要调速控制设备中，采用了先进的PROFIBUS-DP数字通讯控制技术和西门子MM440变频器，实现了高精度数字调速控制。

1 PROFIBUS-DP通讯技术简介PROFIBUS以ISO7498为基础，以OSI（open system interconnection）作为参考模型，定义了物理传输特性、总线存取协议和应用功能。

其传输速率为9.6kbps-12Mbps，最大传输距离在12Mbps时为100m，在1.5Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。

PROFIBUS-DP是专门为自动控制系统和设备分散的I/O之间进行的通讯而设计的。

直接数据链路映像（DDLM）提供的用户接口，使得对数据链路层的存取变的简单方便，传输可使用RS- 485传输技术。

2 PROFIBUS-DP通讯硬件配置2.1施耐德PLC控制站配置在施耐德PLC控制站硬件配置中，利用施耐德unity pro XL4.0编程组态软件，对PLC控制站中电源模块、CPU模块、以太网通讯模块、I/O模块等进行了如下图的基本硬件配置，其中PTQ-PDPMV1为PROFIBUS-DP通讯模块，安装于控制站中第6槽。

图1 施耐德PLC控制站基本配置示意图2.2 PTQ通讯模块配置PTQ-PDPMV1PROFIBUS DPV1 Master通讯模块是ProTalk公司为施耐德Quantum系列开发的第三方通讯组件，简称PTQ通讯模块。