淺談西門子PLC與三菱變頻器通訊的實現(xiàn)

栗小寬

摘 要：隨著電子產品和通訊技術的不斷發(fā)展，在自動化控制過程中需要不同公司的產品能夠共同集成在同一個系統(tǒng)中，這就要求不同公司產品之間要有很好的兼容性，特別是以PLC為控制中心，以現(xiàn)場總線為連接手段對已有的系統(tǒng)改造時，更需要考慮這些。該文以三菱公司的FR-A700變頻器為基礎，介紹西門子S7-300 PLC與FR-A700在Profibus-DP網(wǎng)絡中通訊的一些技術細節(jié)，在此介紹了變頻器的設定、GSD文件的安裝，以及PLC梯形圖的編程，它在筆者所參與的自動生產線改造設計調試中得到論證。

關鍵詞：變頻器 PLC 工業(yè)總線 GSD

中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（a）-0123-02

在現(xiàn)代工業(yè)控制中，出于控制過程的要求，對電動機速度的控制要求有原來的多段調速變成了無極調速，而實現(xiàn)無極調速的最好手段就是使用變頻器來控制電機，電機的速度要求是由生產過程決定的?，F(xiàn)在控制生產過程一般都采用上位機作為監(jiān)控手段，用PLC加現(xiàn)場總線的方式來實現(xiàn)。文章介紹西門子S7-300/400 PLC作為主站，采用三菱變頻器作為從站，采用Profibus-DP現(xiàn)場總線連接設備，對技術細節(jié)做比較深入的探討。

1 硬件系統(tǒng)的構成

1.1 系統(tǒng)由三部分構成

上位機：硬件由工業(yè)用計算機構成，監(jiān)控軟件由組態(tài)王或西門子組態(tài)軟件組成。

控制部分：由西門子S7-300 PLC構成。

執(zhí)行部分：由變頻器和通訊卡組成。

1.2 系統(tǒng)的連接

上位機和PLC之間通過MPI連接，PLC和變頻器之間由PROFIBUS-DP工業(yè)總線通過適配卡FR-A5NP連接，再由變頻器控制電機。

1.3 三菱變頻器同PROFIBUS-DP的硬件連接

三菱FR-A700和FR-F700系列變頻器是通過型號為FR-A7NP的通訊選件實現(xiàn)的，在系統(tǒng)中，PLC作為網(wǎng)絡的主站，由主站向變頻器發(fā)送各種命令，同時主站從變頻器讀取相關信息。此時要對FR-A7NP通訊選件進行站號設置，使用FR-A7NP上的節(jié)點地址開關可在0H～7DH（16進制）之間設定節(jié)點地址，變頻器復位或下次開機時此設定生效.接線時要選用標準PROFIBUS電纜，則需將紅色線（Pin3，B）接D+，綠色線（Pin8，A）接D-。

2 變頻器數(shù)據(jù)通訊的實現(xiàn)

2.1 參數(shù)設置

變頻器在和PLC通訊之前，要對變頻器的相關參數(shù)進行設置，首先要設定FR-A7AP卡上的網(wǎng)絡節(jié)點地址，這個要與step 7硬件組態(tài)中設置的地址一致，這個設定是通過FR-A7AN上sw3、sw1兩個旋鈕開關來實現(xiàn)的。變頻器的網(wǎng)絡通信有一些主要的參數(shù)，它們是通過FR-A700的操作面板實現(xiàn)的。變頻器的Pr.340設置為1；Pr.79根據(jù)情況可設定為0、2或者6；Pr.338、Pr.339、Pr342、Pr349、Pr500以及Pr550也要根據(jù)情況進行設定。

2.2 profibus通訊協(xié)議中PP0（parameter process object）的介紹

對于變頻器等調速驅動設備，制定有變速驅動規(guī)范，在周期型通道中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結構被稱為參數(shù)過程數(shù)據(jù)對象PP0（parameter process object）。這個通道被定義為標準通道，變速驅動行規(guī)對PP0的結構、長度做了詳細的規(guī)定，常用的參數(shù)過程數(shù)據(jù)對象PP0一共有5種類型，在此由于篇幅有限僅介紹PP0type 2的格式。PP0type2的格式如圖1所示。

2.3 變頻器正反等多種運行STW說明

3 西門子PLC中GSD文件的安裝及編程

3.1 安裝GSD文件和硬件配置

FR-A7NP的GSD文件是melc08fa.gsd，從代理商或官網(wǎng)上得到此文件后進行安裝，打開Step 7軟件，建立項目；新建項目后，插入S7-300站點，進行硬件配置，在硬件配置時首先進行GSD文件安裝。而后選安裝底板，在第一槽選擇電源模塊，在第二槽選擇帶Profibus-DP的CPU模塊，進行總線安裝，并選擇變頻器安裝.

3.2 程序的編制

硬件配置好后，就可以進入編程環(huán)節(jié)，在OB1中用梯形圖編程方法就可實現(xiàn)總線對變頻器的正反?？刂?。

4 結語

隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，總線技術會廣泛的應用于各種領域，各種不同廠家的產品會通過總線技術達到進一步完美的結合。

參考文獻

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