【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 使用的功能的例行程序，可放置子程序 )以及系統(tǒng)功能塊外，還提供數(shù)據(jù)塊 DB 用于存放 用戶數(shù)據(jù)。與 PLC 通信簡(jiǎn)單，只需將 CPU 通過 PC/PPI 電纜或插在計(jì)算機(jī)中的 CP5611 通訊卡與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，就可上、下傳程序。通過 STEP7 的硬件診斷功能，可以在線或離線取得模板信息和工作方式。 STEP7還具有程序測(cè)試功能，當(dāng) CPU檢測(cè)到程序處理過程中錯(cuò)誤 (同步錯(cuò)誤 ） 和 PLC中的錯(cuò)誤 (異步錯(cuò)誤 )時(shí)， CPU會(huì)調(diào)用適當(dāng)?shù)闹袛囝愋徒M織塊，這些組織塊可對(duì)這些錯(cuò)誤相應(yīng)處理 ]2[ 。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9頁(yè) 5 分布式外圍設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線（ PROFIBUSDP） PROFIBUSDP 簡(jiǎn)介 PROFIBUSDP 是 PROFIBUS 組成之一， PROFIBUS 有三部分組成，即PROFIBUSDP 、 PROFIBUSPA （ Process Automation, 過 程 自 動(dòng) 化 ） 和PROFIBUSFMS(Fieldbus Message Specification,現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范）。在 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線中， PROFIBUSDP 的應(yīng)用最廣。 DP 協(xié)議主要用于 PLC 與分布式 I/O 和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的高速數(shù)據(jù)通信。典型的 DP 配置是單主站結(jié)構(gòu)，也可以是多主站結(jié)構(gòu)。 PROFIBUSDP 的物理連接 PROFIBUSDP 可以使用多種通信介質(zhì)（電、光、紅外、導(dǎo)軌以及混合方式）。傳輸速率 。每個(gè) DP 從站的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)最大為 224B。使用屏蔽雙絞線電纜是最長(zhǎng)通信距離為 ，使用光纜是最長(zhǎng) 90km,最多可以接 127 個(gè)從站。 PROFIBUSDP 可以使用靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持線形、樹形、環(huán)形結(jié)構(gòu)。PROFIBUSDP 符合 EIA RS485 標(biāo)準(zhǔn)（也稱為 H2），采用價(jià)格便宜的屏蔽雙絞線電纜。一個(gè)總線段的兩端各有一套有源的終端電阻。一個(gè)總線最多 32 個(gè)站，帶中繼器最多 127個(gè) 站。每段的電纜最大長(zhǎng)度與傳輸速率有關(guān)。 PROFIBUSDP 的報(bào)文結(jié)構(gòu) PROFIBUSDP 的報(bào)文結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 PROFIBUSDP 的報(bào)文結(jié)構(gòu) 過程數(shù)據(jù)區(qū)（ PZD），即控制字和設(shè)定值或狀態(tài)信息和實(shí)際值。參數(shù)區(qū)（ PKW）用讀寫參數(shù)，例如讀出故障，并且讀出一個(gè)參數(shù)的特征信息，諸如最小 /最大限制等。 當(dāng)總線啟動(dòng)時(shí)，這種用于 PROFIBUSDP 主站到變頻器通訊類型的 PPO 能夠從主站來配置。選擇哪種類型的 PPO，取決于在自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中傳動(dòng)裝置的任務(wù)。過程數(shù)據(jù)一直被傳送。在傳動(dòng)裝置中 ，它們具有最高的優(yōu)先級(jí)和最短的時(shí)間等。 PPO 有五種類型：可用數(shù)據(jù)無參數(shù)區(qū)，有兩個(gè)字或六個(gè)字的過程數(shù)據(jù)?；蚩捎脭?shù)據(jù) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 有參數(shù)區(qū)，且有兩個(gè)，六個(gè)或十個(gè)字的過程數(shù)據(jù)，具體見圖 。在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用了 PPO2 類型 ]3[ 。 圖 參數(shù)過程數(shù)據(jù)對(duì)象（ PPO 型） 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 6 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的硬件連接 如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線。 一般情況下， PROFIBUS 通訊電纜采用 雙絞線即可（如常用的以太網(wǎng)纜）。 在采用屏蔽雙絞線作為通訊電纜時(shí)，把具有不同電位參考點(diǎn)的設(shè)備互連會(huì)在互連電纜中產(chǎn)生不應(yīng)有的電流，從而造成通訊口的損壞。要確保通訊電纜連接的所有設(shè)備，或是共用一個(gè)公共電路參考點(diǎn)，或是相互隔離的，以防止不應(yīng)有的電流產(chǎn)生。屏蔽線必須連接到機(jī)箱接地點(diǎn)或 9 針連接的插針 1。建議將傳動(dòng)裝置上的 0V 端子連接到機(jī)箱接地點(diǎn)。 盡量采用較高的波特率，通訊速率只與通訊距離有關(guān)，與干擾沒有直接關(guān)系。 終端電阻的作用是用來防止信號(hào)反射的，并不用來抗干擾。如果在通訊距離很近，波特率較低或點(diǎn) 對(duì)點(diǎn)的通訊的情況下，可不用終端電阻 ]4[ 。 MICROMASTER 440 標(biāo)準(zhǔn)型變頻器設(shè)置 將變頻器連接到 PLC 之前必須確認(rèn)變頻器已有以下的系統(tǒng)參數(shù) ,使用變頻器小鍵盤設(shè)定參數(shù)。 將變頻器復(fù)位到工廠設(shè)定值可選的按 P 鍵顯示 P000 按向上或向下箭頭鍵直到顯示器顯示 P944 按 P 鍵輸入?yún)?shù) P944=1。 允許讀 /寫所有參數(shù)按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到顯示器顯示 P009 按 P 鍵輸入?yún)?shù) P009=3。 檢查變頻器的電動(dòng)機(jī)設(shè)定值設(shè)定值隨 所用的電動(dòng)機(jī)而變按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到顯示器顯示電動(dòng)機(jī)的設(shè)定值為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)： P081=電動(dòng)機(jī)的額定頻率 Hz， P082=電動(dòng)機(jī)的額定速度 RPM， P083=電動(dòng)機(jī)的額定電流 A， P084=電動(dòng)機(jī)的額定電壓 V， P085=電動(dòng)機(jī)的額定功率 KW/HP。 設(shè)定就地 /遠(yuǎn)程控制方式按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到顯示器顯示 P910 按 P 鍵輸入?yún)?shù) P910=1 遠(yuǎn)程控制方式。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 設(shè)定 PROFIBUSDP接口的波特率按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到顯示出 P092按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上 或向下箭頭鍵直到顯示器顯示出與你的 PROFIBUSDP 接口相對(duì)應(yīng)的波特率數(shù)字為止按 P 鍵輸入?yún)?shù) P092 3 1200 波特， 4 2400 波特， 5 4800 波特， 6 9600 波特缺省值， 7 19200 波特。 輸入從站地址每個(gè)變頻器最大 31 可經(jīng)過總線運(yùn)行按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到出現(xiàn) P 091 為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或向下箭頭鍵直到顯示器顯示出所需要的從站地址按 P 鍵輸入 P091=0 至 31。 增速時(shí)間可選的這是以秒表示的電動(dòng)機(jī)加速到最大頻率所需的時(shí)間按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直 到出現(xiàn) P002 為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或向下箭頭鍵直到顯示器出現(xiàn)所需要的增速時(shí)間為止按 P 鍵輸入?yún)?shù) P002=。 斜坡減速時(shí)間任選這是以秒表示的電動(dòng)機(jī)減速到完全停止的需要的時(shí)間按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到出現(xiàn) P003 為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或向下箭頭鍵直到顯示器出現(xiàn)所需要的減速時(shí)間為止按 P 鍵輸入 P003=。 串行鏈路超時(shí)這是二個(gè)輸入數(shù)據(jù)報(bào)文之間的最大允許時(shí)間間隔這一特性用于通信發(fā)生故障時(shí)斷開變頻器收到了有效的數(shù)據(jù)報(bào)文后開始定時(shí)如果在規(guī)定的時(shí)間間 隔內(nèi)沒有收到其它的數(shù)據(jù)報(bào)文變頻器跳閘并顯示故障代碼 F008 將值設(shè)定為 0 斷開控制回路變頻器進(jìn)行狀態(tài)輪詢之間的時(shí)間 ， 按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到出現(xiàn) P093 為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或向下箭頭鍵直到顯示器出現(xiàn)所需要的串行鏈路超時(shí)為止按 P 鍵輸入 P093=0240 0 是缺省值時(shí)間單位為秒。 串行鏈路額定系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)這個(gè)值可以改變但是典型情況是相當(dāng)于 50Hz或 60Hz 它定義了相當(dāng)于 100%的 PV 或 SP 的數(shù)值按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到出現(xiàn) P094 為止按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或 向下箭頭鍵直到顯示器出現(xiàn)所需要的串行鏈路額定系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)為止按 P 鍵輸入 P094=。 1 EEPROM 存儲(chǔ)器控制任選按 P 鍵按向上或向下箭頭鍵直到出現(xiàn) P 971 按 P 鍵輸入?yún)?shù)按向上或向下箭頭鍵直到顯示器出現(xiàn)所需要的相應(yīng)于 EEPROM 存儲(chǔ)器控制的數(shù)值為止按 P 鍵輸入 P971=0 當(dāng)斷電時(shí)丟失更改的參數(shù)設(shè)定值包括 P9711 缺省值斷 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 電期間仍保持更改的參數(shù)設(shè)定值。 1 運(yùn)行顯示按 P 鍵退出參數(shù)方式 P ]5[ 。 MICROMASTER 440 控制字和狀態(tài)字的設(shè)置 PPO2 類型 : 4 PKW 字 6 PZD 字 PZD1:狀態(tài)字 1 PZD2:線速度實(shí)際值 PZD3:轉(zhuǎn)矩實(shí)際值 PZD4:狀態(tài)字 2 PZD5:故障字 PZD6:馬達(dá)電流實(shí)際值 對(duì)于 STW 的含義，如表 所示。與 STW 相對(duì)應(yīng)的是 ZSW，它的含義如表 所示 ]5[ 。 PROFIBUSDP 主站與 MICROMASTER 440 的連接 本套系統(tǒng)采用的是 CPU 3152DP作為 DP 主站， MICROMASTER 440作為 DP從站。它們之間要進(jìn)行通訊，必須在它們之間建立連接。其具體做法如下： (1)生成一個(gè) STEP7 項(xiàng)目 打開 SIMATIC Manager(管理器 )，建立一個(gè)新項(xiàng)目，選擇第一個(gè)站的 CPU 為 CPU 3152DP，項(xiàng)目名稱自擬。在管理器中已經(jīng)生成“ SMATIC 300 Station”對(duì)象，雙擊 ”Hardware”圖標(biāo)，進(jìn)入 ”HW Config”（硬件組態(tài)）窗口后，在 CPU 3152DP 的機(jī)架中添加電源模塊、一塊 16 點(diǎn)輸入模塊和一塊 16 點(diǎn)輸出模塊，并設(shè)置該站的參數(shù)。 (2)設(shè)置 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò) 有鼠標(biāo)右鍵 點(diǎn)擊管理器左邊最上面的“項(xiàng)目”對(duì)象，在打開的快捷菜單中選擇命令“ Insert New Object””PROFIBUS”,將會(huì)生成網(wǎng)絡(luò)對(duì)象 PROFIBUS（ 1），在自動(dòng)打開的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具 NetPro 中，有紅色的 MPI 網(wǎng)絡(luò)線、紫色的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)線和 CPU 3152DP 的圖標(biāo)，可以對(duì) MPI 和 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。 雙擊圖中的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)線，在出現(xiàn)的對(duì)話框中打開“ Network Settings”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊“ OK”按鈕確認(rèn)系統(tǒng)推薦的默認(rèn)的參數(shù)，即設(shè)置傳輸率為 ， 總線行規(guī) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) （ Profile） 為 DP。也可以在對(duì)話框中選擇 PROFIBUS 子網(wǎng)絡(luò)的的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。對(duì)于單主站的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)，主站的地址默認(rèn)值為 126。 (3)設(shè)置主站的通訊屬性 在 ”SIMATIC Manager”主屏幕中。選擇屏幕左邊的 SIMATIC 300 站對(duì)象后，雙擊屏幕右邊的 Hardware（硬件）對(duì)象，打開 HW Config 工具。此時(shí)屏幕左邊的窗口中只有生成項(xiàng)目時(shí)設(shè)置的 S7300 的機(jī)架和機(jī)架中的 CPU 3152DP 模塊，雙擊機(jī)架中 DP 所在的行，在打開的對(duì)話框的“ Operating Mode”選 項(xiàng)卡中，選擇該站為 DP 主站（ DP Master） . 點(diǎn)擊“ General”選項(xiàng)卡中的“ Properties”按鈕，在 ”Parameters”選項(xiàng)卡中可以設(shè)置地址，默認(rèn)的站地址為 2。 ”Sub”列表中的“ not work”為不聯(lián)網(wǎng)，可以選擇連接已經(jīng)建立的 PROFIBUS（ 1）子網(wǎng)絡(luò)。 (4)組態(tài) DP 從站 在“ SIMATIC Manager”的主屏幕中，選擇屏幕左邊的 SIMATIC 300 站對(duì)象后，雙擊屏幕右邊的 Hardware（硬件）對(duì)象，打開 HW Config 工具。在這個(gè)窗口下，點(diǎn)擊屏幕右 邊硬件目錄窗口中最上面的“ PROFIBUSDP”文件夾，在其中選擇事先下載到STEP7 的 “MICROMASTER 440”。用鼠標(biāo)將它拖到屏幕上方的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)線上，這樣就把該 DP 從站連接到 DP 主站系統(tǒng)了。此時(shí)將自動(dòng)打開“ Properties PROFIBUS”對(duì)話框，設(shè)置該 DP 從站的地址為 3，點(diǎn)擊“ OK”按鈕返回“ HW Config”屏幕。 在網(wǎng)絡(luò)中選中該從站后，在屏幕左下部的窗口中將顯示它的詳細(xì)資料，例如它占用的輸入 /輸出地址。雙擊表中某一行輸入或輸出，在打開的“ DP Slave Properties”對(duì)話框中，可以更改輸入 /輸出地址 ]6[ 。 PLC 與變頻器的通訊程序設(shè)計(jì) 本 系統(tǒng)通訊利 用 S7300 的 裝入 /傳輸指令 。軟件采用 。硬件采用CPU315C2DP， MICROMASTER 440 標(biāo)準(zhǔn)型變頻器。系統(tǒng)采用 STL語(yǔ)言編程。 由于本系統(tǒng)只研究轉(zhuǎn)矩，所以程序中有些地方只出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩信號(hào)，通訊程序如下： PPO2 類型 : 4 PKW 字 6 PZD 字 PZD1:狀態(tài)字 1 PZD3:轉(zhuǎn)矩實(shí)際值 PZD4:狀態(tài)字 2 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) PZD5:故障字 Network1 L P_Adress //傳動(dòng)起始地址 SLW 3 LAR1 L PIW [AR1,P] T T_PKE