連鑄機(jī)PLC與電磁攪拌PLC之間單邊通信的實(shí)現(xiàn)

許士亞

【摘?要】我廠方坯連鑄機(jī)和結(jié)晶器電磁攪拌各有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)目前的信號連接采取硬線連接方式，為節(jié)省系統(tǒng)的維護(hù)成本，減少兩個系統(tǒng)的故障率，我廠決定在兩個系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)通信來取代目前的硬線連接。為保證通信的穩(wěn)定性，降低改造的成本，決定采取profibus單邊通信方式。

【關(guān)鍵詞】單邊通信;Profibus;組態(tài);編程

目前方坯連鑄機(jī)的控制系統(tǒng)為西門子S7-400PLC，電磁攪拌控制系統(tǒng)為西門子S7-300PLC，兩個系統(tǒng)之間的信號對接采用輸入輸出模塊、電纜連接方式，本次改造是利用CPU模塊集成的profibus-DP接口作為通信口，西門子S7協(xié)議為通信協(xié)議，通信電纜為profibus標(biāo)準(zhǔn)電纜，接口連接器為RS485連接器，如圖一。

（1）首先要進(jìn)行組態(tài)，先組態(tài)連鑄機(jī)的S7-400PLC，打開S7-400的硬件組態(tài)后，在CPU的DP口上添加“主站系統(tǒng)”，地址選為“2”，波特率選為1.5Mbps，協(xié)議配置文件選擇“標(biāo)準(zhǔn)”，確定后保存編譯硬件組態(tài)下載到S7-400的CPU中，然后關(guān)閉硬件組態(tài)窗口。

（2）下面組態(tài)網(wǎng)絡(luò)，打開STEP7的網(wǎng)絡(luò)窗口，右鍵單擊“CPU414-2DP”在彈出的菜單上選擇“插入新連接”，彈出“插入新連接”窗口，連接伙伴選擇“未指定”，連接類型選擇“S7連接”，然后單擊“確定”按鈕，彈出S7連接的屬性窗口，將“建立激活的連接”勾選上，連接路徑的“接口”選擇已經(jīng)組態(tài)好的“CPU414-2DP，DP（R0/S3）”，然后設(shè)置本地ID為“1”，通信伙伴的profibus地址為“3”，再點(diǎn)擊此窗口右下角的“地址詳細(xì)信息”按鈕，確定后，保存編譯網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，并下載到S7-400的CPU中。這樣就完成了連鑄機(jī)S7-400PLC的組態(tài)工作。

（3）下面組態(tài)電磁攪拌S7-300PLC的組態(tài)，因?yàn)槭菃芜呁ㄐ牛許7-300PLC的組態(tài)相對簡單，只需修改原來的組態(tài)，將S7-300PLC的profibus地址選為“3”，波特率選為1.5Mbps，協(xié)議配置文件選擇“標(biāo)準(zhǔn)”，然后保存編譯，下載到CPU中即可。這樣，通信雙方的硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)就完成了。

（4）是進(jìn)行通信的編程工作，由于是單邊通信，所以只需在連鑄機(jī)的S7-400PLC中編程，而針對單邊通信，STEP7的程序庫里有專用的程序塊可以調(diào)用，即SFB14和SFB15，SFB14是用于讀取通信伙伴的數(shù)據(jù)，并放入本地CPU的存儲區(qū)，SFB15是用于提取本地存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到通信伙伴的存儲區(qū)。

打開STEP7的程序編輯窗口，從庫文件的系統(tǒng)功能塊里調(diào)出SFB14進(jìn)入功能塊，并給SFB14配置一個數(shù)據(jù)塊，如果SFB14已經(jīng)存在，就必須重命名為其他不存在的功能塊，然后給相應(yīng)的管腳賦值，見圖二。這里只需為“REQ”、“ID”、“ADDR_1”、“RD_1”賦值，其他管腳不需賦值?！癛EQ”必須賦值為高頻閃爍信號，以保證通信數(shù)據(jù)的實(shí)時性，這里賦值為M50.0，當(dāng)然也可以指定其他地址，此二進(jìn)制信號可以自己編程獲得，也可以在硬件組態(tài)里CPU的存儲區(qū)設(shè)定?！癐D”賦值為網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時設(shè)置的“1”，“ADDR_1”和“RD_1”管腳的賦值是讀取通信伙伴存儲區(qū)MB100-MB147的數(shù)據(jù)存入本地CPU的MB200-MB247存儲區(qū)內(nèi)，當(dāng)然要保證這個存儲區(qū)間的變量地址未被使用。

下面調(diào)用庫文件里的SFB15功能塊來實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)到通信伙伴的存儲區(qū)，“REQ”和“ID”的賦值與SFB14的賦值相同，“ADDR_1”和“SD_1”管腳的賦值是讀取本地CPU存儲區(qū)MB100-MB147的數(shù)據(jù)發(fā)送到通信伙伴CPU的MB200-MB247存儲區(qū)內(nèi)，當(dāng)然也要保證這個存儲區(qū)間的變量地址未被使用。同樣，其他管腳不需賦值，如圖三。

由于SFB14和SFB15是STEP7系統(tǒng)的功能塊，下載到CPU后，CPU會自動識別。這樣，用于單邊通信的接受和發(fā)送程序就編制完成，保存下載到連鑄機(jī)的S7-400PLC中即可。

（5）最后進(jìn)行通信的硬件連接，即用西門子profibus標(biāo)準(zhǔn)總線電纜和RS485連接器將兩套PLC的集成DP口連接起來，同時將RS485連接器的終端電阻撥至“ON”的位置，如果通信電纜的長度超過200米，需增加RS485中繼器，保證通信的波特率和穩(wěn)定性。

兩套PLC數(shù)據(jù)交換如下表：

總結(jié)：

各PLC之間要實(shí)現(xiàn)必要的通訊，PLC之間的通訊方式還有很多，比如工業(yè)以太網(wǎng)通訊等，但這種單邊通信方式不需要增加通信雙方的硬件成本，利用自身CPU集成的通信口進(jìn)行通信，實(shí)施起來簡便快捷、經(jīng)濟(jì)高效。具體采用哪種通信方式，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)現(xiàn)場系統(tǒng)配置的情況和成本預(yù)算來決定通信方案。

（作者單位：南京鋼鐵聯(lián)合有限公司第三煉鋼廠）