如何通過Profibus總線與ABB變頻器實(shí)現(xiàn)S7—300的通信原理與實(shí)現(xiàn)方法

成超英

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)集成技術(shù)的地位不斷上升，作為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)集成的一個(gè)重要組成部分，通訊問題也成為了當(dāng)今社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一，本文對通過PROFIBUS總線與ABB變頻器實(shí)現(xiàn)S7-300的通訊原理與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行探討，并且結(jié)合相應(yīng)實(shí)例開始分析，以期為該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展提供相應(yīng)的幫助。

關(guān)鍵詞：Profibus總線;ABB變頻器;S7-300;分析研究

前言

目前，PROFIBUS在工控系統(tǒng)中占有著相當(dāng)重要的地位，并且在各行各業(yè)都有著應(yīng)用，因?yàn)槠淠軐?shí)現(xiàn)上位操作，并且將傳統(tǒng)開關(guān)觸電的接觸方式進(jìn)行修改，使得在生產(chǎn)建設(shè)過程中對設(shè)備的控制速度以及準(zhǔn)確度也相應(yīng)的得到了提高，并且能對變頻器的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)的對變頻器出現(xiàn)的問題進(jìn)行警示，維修人員會(huì)根據(jù)這些警示數(shù)據(jù)對變頻器進(jìn)行維修，確保了生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行，對于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重大的意義。

1.PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析討論

1.1PROFIBUS的通訊實(shí)現(xiàn)原理

PROFIBUS通訊主要分為主站以及從站，通過混合的總線存取控制機(jī)制來保證PROFIBUS的正常通訊，主站與主站間互相發(fā)送邏輯令牌來完成傳遞，一旦主站擁有了邏輯令牌，那么就等于這個(gè)主站在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)擁有了總線的控制權(quán)，進(jìn)而決定整個(gè)系統(tǒng)的通訊，通過主站到從站的循環(huán)方式和從站之間進(jìn)行信息交流。

1.2PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成

PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由兩個(gè)從站，一個(gè)上位機(jī)以及一個(gè)SIMATIC?S7-300/400?PLC通過一些輔助設(shè)備進(jìn)行連接而成[1]。

其中上位機(jī)采用的是SIEMENS公司生產(chǎn)的工控機(jī)，并且使用CP5611接口卡將PROFIBUS與工控機(jī)相連接，因此，上位機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場總線的操作以及運(yùn)行等功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制。并且使用先進(jìn)的SIEMENS公司的WINCC軟件，對變頻器進(jìn)行仔細(xì)的監(jiān)控，使得監(jiān)控工作人員能夠清晰地了解變頻器的工作狀態(tài)。另外，PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用到了SIMATIC?S7-300/400?PLC作為總站，使得在主-從系統(tǒng)中，主站能夠較為快速的將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給從站或者較為快速的在從站獲取數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)DP主站循環(huán)的與DP從站交換數(shù)據(jù)。此外，在PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的起重機(jī)中還擁有總線系統(tǒng)的一個(gè)觸摸屏從站，設(shè)有狀態(tài)輸出按鈕、控制按鈕以及棒狀圖和狀態(tài)顯示圖，可以通過這些對實(shí)際工作運(yùn)行狀況進(jìn)行了解，并且加以控制，使得操作者的操作更加簡易化和清晰化，只需要通過觸摸屏監(jiān)視遠(yuǎn)端信息發(fā)出指令就可以了，增強(qiáng)了系統(tǒng)本身的可靠性，本文研究的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的起重機(jī)采用的是MP270b觸摸屏。

1.3PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的程序簡介

該程序主要由手動(dòng)操作和程序化操作兩部分形成，這兩種方式能夠相互之間快速的進(jìn)行切換，當(dāng)系統(tǒng)處于半自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以應(yīng)用觸摸屏控制，當(dāng)整個(gè)垃圾坑平面以及投料口的位置信息反饋到屏幕上時(shí)，操作者可以點(diǎn)擊終止和起始地址，就能完成投料和抓料的全過程，手動(dòng)控制主要依靠主令控制器來完成，不僅具有相應(yīng)的工作性能，還具有一定的保護(hù)性能，使得操作者在工作時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致事故發(fā)生[2]。

與傳統(tǒng)的起重機(jī)相比，PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的接線簡單，安裝、調(diào)試以及維護(hù)都更加便利，是現(xiàn)今起重機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。并且PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線能保證起重機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不易受環(huán)境的干擾，能夠在相當(dāng)惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行工作，是一種性能強(qiáng)悍優(yōu)良的現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)。

2.PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的起重機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著我國建筑行業(yè)的不斷興起，對于起重機(jī)的需求量也越來越大，傳統(tǒng)的起重機(jī)操作復(fù)雜、生產(chǎn)工藝繁瑣、安裝步驟多，并且極易受到工作環(huán)境因素的影響，而延誤了生產(chǎn)建筑的進(jìn)行，而擁有PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的起重機(jī)，在設(shè)計(jì)方面，極大的避免了這些傳統(tǒng)起重機(jī)出現(xiàn)的問題，并且減少了人為的工作量，提高了生產(chǎn)建設(shè)的速度，使得我國的生產(chǎn)業(yè)得到了有效的發(fā)展。

另外，隨著PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)理念在起重機(jī)本身上的實(shí)際應(yīng)用，也奠定了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在其他領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，為我國長久的科學(xué)發(fā)展觀鋪墊了良好的前景，也因此，一些業(yè)內(nèi)人士看到了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的起重機(jī)的重要性，相信在不遠(yuǎn)的將來，一定會(huì)有越來越多、越來越好的該種類型起重機(jī)被研發(fā)出來，應(yīng)用到我國的國民建設(shè)當(dāng)中[3]。

3.結(jié)論

PROFIBUS的在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用范圍非常廣泛，是集中自動(dòng)化系統(tǒng)向分散自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的根本依據(jù)，由于其本身的各種特性，研究者們將PROFIBUS現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)之中，使得各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展得到了相應(yīng)的提高，為我國的經(jīng)濟(jì)的建設(shè)以及科學(xué)發(fā)展觀的落實(shí)打下了良好的基礎(chǔ)，在未來的社會(huì)生產(chǎn)中，將會(huì)有越來越多的該類產(chǎn)品被投入到生產(chǎn)、建設(shè)中去，所以PROFIBUS現(xiàn)場總線控制相關(guān)技術(shù)的研究具有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冰等.零基礎(chǔ)學(xué)西門子S7-300/400?PLC[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012（02）：25-30.

[2]王永華.現(xiàn)代電器控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[J].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2013（5）：15-21.

[3]ABB傳動(dòng)安裝啟動(dòng)指南[J].PROFIBUS適配器模塊NPBA—12.