應(yīng)用在焦?fàn)t車輛上的PROFIBUS-DP總線技術(shù)

摘 要：本文介紹了ProfiBus-DP總線在煉焦車輛上的實現(xiàn)方法，重點(diǎn)給出了DP主站與傳動單元的通訊連接。ProfiBus-DP總線的應(yīng)用有效地解決了煉焦車輛由于受到空間狹小、電器室分布分散等各種限制問題，具備優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計安裝的大量優(yōu)點(diǎn)，為以后的運(yùn)行維護(hù)帶來了極大的方便。

關(guān)鍵詞：ProfiBus-DP總線，PLC，ET200，變頻器，參數(shù)設(shè)置。

Abstract: In this paper, ProfiBus-DP bus vehicles in the coking method, with emphasis given DP master of communication and transmission unit connected. ProfiBus-DP bus application has effectively solved coking due to space vehicles, electrical distribution room and other restrictions on the issue of decentralization, better than the traditional design with the installation of a large number of advantages for the future operation and maintenance of the great convenience brought about by .

Key words: ProfiBus-DP bus, PLC, ET200, inverter, parameter settings.

0 引言

　　焦?fàn)t車輛由于受到現(xiàn)場環(huán)境的限制，其整體結(jié)構(gòu)緊湊，且是多層布置，尤其是電器室由于受機(jī)械部分制約分布更加分散，往往被分割為多個且布置在不同的平臺上。煉焦車輛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動作多樣，動力回路與控制回路遍布車上的各個部分，為了適應(yīng)電器室的分布，減少安裝空間，減少硬線布線、減少故障點(diǎn)，降低故障率、使故障診斷更加方便、簡單、準(zhǔn)確和直觀，提高抗干擾能力和提高控制精度，廣泛采用現(xiàn)場總線技術(shù)顯得十分必要。

　　ProfiBus-DP是fieldBus應(yīng)用于高速設(shè)備分散控制或自動化控制的現(xiàn)場級總線，具有嚴(yán)格的認(rèn)證規(guī)范、開放的標(biāo)準(zhǔn)、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應(yīng)用行規(guī)，現(xiàn)已得到廣泛的運(yùn)用，幾乎所有的常用變頻器都支持該總線通訊。

1 系統(tǒng)組成

　　控制部分采用西門子S7-300系列PLC，CPU采用具有DP接口的315-2DP模塊，總線采用Profibus-DP總線，傳動部分采用ABB的ACS800系列變頻器，檢測大部分采用的是接近開關(guān)與行程開關(guān)，輸入輸出信號接入就近的現(xiàn)場分布式I/O（ET200）分站，在液壓站與操作臺分別設(shè)遠(yuǎn)程I/O（ET200）分站，變頻器作為遠(yuǎn)程I/O設(shè)備分站。其結(jié)構(gòu)如圖1-1：

2 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及參數(shù)設(shè)置

　　2.1 組態(tài)主站

　　2.1.1 S7—300主站。

　　2.1.2 Profibus的屬性設(shè)為：DP Master。根據(jù)總線長度設(shè)置相應(yīng)的傳輸速率。

　　2.1.3 在OBl中調(diào)用特殊功能塊SFCl4和SFCl5，完成從站（Master Drive）數(shù)據(jù)的讀和寫。

　　2.2 組態(tài)從站

　　2.2.1 在DP網(wǎng)上插入ET200M從站，定義各Profibus-DP從站地址。

　　2.2.2 在PLC上裝載變頻器的Profibus-DP通訊適配器的驅(qū)動軟件ABB Drive RPBA-01。

　　在DP網(wǎng)上插入Master Drive調(diào)速裝置，定義Profibus-DP從站地址，設(shè)置與主站相同的通訊傳輸速率。

　　組態(tài)Mater Drive的通信區(qū)，通訊數(shù)據(jù)區(qū)有兩種通訊模式：WHOLE CONS和WORD CONS。在WHOLE CONS模式中，PZD和PKW數(shù)據(jù)區(qū)都是連續(xù)的，主站需要在PLC程序中調(diào)用SFC14和SFC15來對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和解包。通信區(qū)與應(yīng)用有關(guān)。

　　過程參數(shù)區(qū)（PZD），如控制字和設(shè)定值或狀態(tài)信息和實際值。

　　參數(shù)區(qū)（PKW）用于讀/寫參數(shù)，如讀取故障，并且讀出一個參數(shù)的特征信息，諸如最小/最大限制等。

3 變頻器參數(shù)設(shè)置

　　現(xiàn)場總線系統(tǒng)和傳動單元之間的通訊采用數(shù)據(jù)集，一個數(shù)據(jù)集（縮寫為DS）包括三個16位字，稱為數(shù)據(jù)字（DW）ACS800標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序支持四個數(shù)據(jù)集，每一方向上有兩個，即兩個用于發(fā)送，兩個用于接收。

　　兩個數(shù)據(jù)集作為主給定數(shù)據(jù)集和輔助給定數(shù)據(jù)集用于控制傳動單元。傳動單元分別從參數(shù)90.04和90.05中讀取這兩個主輔給定數(shù)據(jù)集。主給定數(shù)據(jù)集的內(nèi)容是固定的，而輔給定數(shù)據(jù)集的內(nèi)容可以通過使用參數(shù)90.01，90.02和90.03進(jìn)行選擇。

　　兩個數(shù)據(jù)集作為主實際信號數(shù)據(jù)集和輔實際信號數(shù)據(jù)集，包含有傳動單元的實際信息。這兩個數(shù)據(jù)集的內(nèi)容可由參數(shù)組92選定。

　　3.1 ACS800系列變頻器提供了多種可選現(xiàn)場總線接口模塊，在本例中選擇Profibus-DP總線適配器RPBA-01插入RMIO的第一插槽內(nèi)。

　　3.2 通過以上現(xiàn)場總線適配器來建立通訊。

　　3.2.1 98.02設(shè)為FIELDBUS，啟動傳動單元和現(xiàn)場總線適配器之間的通訊，激活模塊設(shè)置參數(shù)。在實現(xiàn)通訊之后，模塊參數(shù)可以使用傳動單元里的參數(shù)組51來配置。

　　3.2.2 98.07設(shè)為GENERIC/選擇有效的通訊協(xié)議。

　　3.2.3 10.01設(shè)為COMM.CW/現(xiàn)場總線控制字。10.07設(shè)為1/現(xiàn)場總線控制字（除了位11）有效。

　　3.2.4 11.03設(shè)為COMM.REF/現(xiàn)場總線給定值。

　　3.2.5 16.01設(shè)為COMM.CW/通過現(xiàn)場總線字位3使Run.Enable信號的控制有效。16.04設(shè)為COMM.CW/通過現(xiàn)場總線控制位7使故障復(fù)位有效。

　　3.2.6 其它現(xiàn)場總線控制的傳動控制參數(shù)按實際需要設(shè)置。

4 結(jié)論

　　Profibus-DP總線技術(shù)在焦?fàn)t車輛上成功應(yīng)用，在運(yùn)用中效果良好，從站ET200和從站ABB變頻器與主站S7-300進(jìn)行有效、可靠的信號傳輸，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高、實時性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)。適合用于工業(yè)現(xiàn)場。Profibus-DP總線實現(xiàn)了產(chǎn)品的兼容性。Profibus-DP總線是一種性能優(yōu)良的現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)：

　　[1] ACS800固件手冊 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序7.X

　　[2] SIMATIC組態(tài)硬件和通訊連接