SST卡與西門子PLC的通訊控制

孫陸

（中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司，河南 鄭州 450041）

1 SST通訊卡功能介紹

SST卡是Woodhead公司生產(chǎn)的一種支持Profibus協(xié)議的通訊卡件。其種類比較多，下面以SST-PFB-CLX型號為例進行介紹。通訊卡上有兩個接口，一個是SST卡組態(tài)接口，一個是數(shù)據(jù)通訊接口。組態(tài)接口可以將總線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及從站的GSD文件等下裝到SST卡中。通訊接口支持9.6Kbps-12Mbps的傳輸速率，允許用從站設(shè)備配置瀏覽整個DP網(wǎng)絡(luò)。

2 SST卡實現(xiàn)控制功能的方法

控制后臺采用的是AB公司的Control－Logix處理器,它和SST卡做主站，西門子PLC作為從站。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖1。

2.1 處理器和SST通訊卡的組態(tài)

2.1.1 SST卡的組態(tài)

SST卡的組態(tài)軟件主要是用來配置通訊卡。步驟為：導(dǎo)入從站GSD文件；設(shè)置總線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；設(shè)置主站參數(shù)；設(shè)置DP View參數(shù)；搜索從站，并將組態(tài)信息下裝到SST卡中。

首先要把從站的GSD文件裝載到SST卡的組態(tài)軟件中。這樣從站設(shè)備就會在Slaves中顯示出來。GSD文件稱為設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件，它對一種設(shè)備類型的特征以一種準(zhǔn)確定義的格式給出其全面而明確的描述。

設(shè)置總線的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，點擊Profibus-DP會彈出一個對畫框。有3個選項。在第1個選項中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的速率和最多設(shè)備數(shù)。對于網(wǎng)絡(luò)速率，可以從9.6kBps開始，慢慢提高速率，如果一開始設(shè)置的太高，會搜索不到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。最多設(shè)備數(shù)的設(shè)置比該網(wǎng)段所連接的實際設(shè)備總數(shù)稍微大一些即可。后面兩個選項默認(rèn)。

主站的屬性設(shè)置，有4個選項。第1個選項默認(rèn)即可。第2項中周期掃描速率可以設(shè)置的大一些，默認(rèn)為2，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試工況，最終決定設(shè)置為5000，其他項默認(rèn)。第3項中主要是對通訊字段類型進行設(shè)定，是按字節(jié)還是按字來分。第4項是對通訊方式進行設(shè)置，這里用的是串口通訊，COM口和計算機硬件的COM口統(tǒng)一即可。

對DP View進行設(shè)置，采用的也是串口方式，同樣COM口也要統(tǒng)一。站號和速率的設(shè)置方式同網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和主站設(shè)置一樣。

這幾項設(shè)置完成之后就可以進行從站的搜索了，搜索出來的從站會在組態(tài)軟件下方的區(qū)域顯示出來，將其拖拽到右側(cè)的區(qū)域內(nèi)。這樣整個網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)就組成了。右鍵點擊主站標(biāo)志，按照Connect->Load Configuration->online將組態(tài)文件下裝到SST卡件中。至此SST卡的組態(tài)已經(jīng)完成。

2.1.2 處理器和SST卡的通訊

SST通訊卡是插在ControlLogix處理器機架上的，它和處理器的通信是通過機架背板來實現(xiàn)的。硬件連接上之后，還需要在軟件上識別出通訊卡。對于軟件來說要想識別出通訊卡，首先需要在處理器中運行卡的初始化程序，將通訊卡激活，才能正常工作。初始化程序如圖2。

當(dāng)處理器正常上電以后，通過背板通訊卡也隨之上電，接著處理器開始執(zhí)行程序。初始化程序要寫在控制程序的前面，所以最先掃描此段程序。先判斷通訊卡的狀態(tài)，即卡是否在線，當(dāng)卡在線以后，繼續(xù)執(zhí)行程序，接著判斷卡是否處于運行狀況，當(dāng)卡在線并且運行之后，通訊卡上的三個顯示燈都變?yōu)榫G色，說明通訊正常。

2.2 SST卡和西門子PLC的通訊

先介紹一下從站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，5套西門子PLC串聯(lián)起來連接到SST通訊卡上。根據(jù)工藝的要求需要把西門子PLC中的數(shù)據(jù)采集出來進行監(jiān)控?？紤]到采集的數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)類型，最終確定為整形。在控制軟件中定義SST卡的采集數(shù)據(jù)類型，會自動的算出單個SST卡所容納的字長。設(shè)置成整型，則每個SST卡可以采集256個字長。除去系統(tǒng)占用的2個字，平均到每套PLC的輸入和輸出字長約為50個字。由于GSD文件不同，需要自己算好通訊字段的偏移量，然后根據(jù)具體的通訊地址來進行控制程序的編寫。除了需要設(shè)置通訊參數(shù)，如PLC的通訊地址、通訊速率以及主從站的方式等，還需要進行通訊程序的編寫。通訊方式是一收一發(fā)。一方的輸出對應(yīng)另一方的輸入，同理，一方的輸入對應(yīng)另一方的輸出。因此在從站西門子PLC端應(yīng)編寫讀寫塊的程序，如圖3所示。

當(dāng)上述兩個方面都組態(tài)完畢之后，ControlLogix處理器->SST卡件->西門子PLC之間的通訊連接就建立了，生產(chǎn)數(shù)據(jù)就可以進行實時通訊了。

3 結(jié)論

Profibus現(xiàn)場總線為主從結(jié)構(gòu)，可方便地構(gòu)成集中式、集散式和分布式控制系統(tǒng)。SST卡兼容性強，組態(tài)方便。整個網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)已經(jīng)使用了一年多，運行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)過任何大的問題，為生產(chǎn)提供了可靠的保證。充分體現(xiàn)了SST卡在Profibus總線連接這種方式中的優(yōu)點和強大之處。

[1]張運剛,宋小春,郭武強.西門子S7-300/400 PLC技術(shù)與應(yīng)用；人民郵電出版社.北京.2007

[2]鄧?yán)?ControlLogix系統(tǒng)使用手冊.機械工業(yè)出版社.北京.2008.