1  引言

   　 变频器是交流调速中普遍使用的基本设备控制工程网版权所有，随着PC机技术的成熟和发展，基于PC的自动化集成解决方案被提出，并逐步在各种工业控制场合得到应用。本文设计了基于SIEMENS的PC控制器WinAC集成环境下的PROFIBUS-DP通讯网络，实现了上位机与SIEMENSMM420变频器的数据通讯与在线监测技术。

2  系统组成

    在线监测系统硬件结构图如图1所示。

图1  系统结构图

    　系统以PC机（配置CP5613通讯卡和WinAC）作为主站，MM420变频器安装PROFIBUS通讯模块为从站接入PROFIBUS-DP，这样PC机既作为PLC的软控制器，又可作为监控、管理计算机控制工程网版权所有，实现一机多用。

   　 为了实现对变频器从站的控制，MM420变频器CB通讯板须要与接入Profibus-DP网中作为从站，接受从主站WinAC的控制。通讯板将从 Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RA

3  MM420变频器的参数设置及数据区结构

    每个变频器的从站地址可在工控机上由软件设定，相关参数可由变频器操作面板进行设定，部分参数的设定见表1。

    　为了对变频器从站进行控制和运行参数的读写，需要对MM420变频器的数据区的结构进行分析。MM420变频器的数据区结构如表2所示，上位机读写MM420 参数是通过4PKW区，如果除设定值和控制字以外，还需传送其他数据，则要选择4PZD。

  　  PKW区说明参数识别ID—数值（PKW）接口的处理方式。PKW接口并非物理意义上的接口，而是一种机理，这一机理确定了参数在两个通讯伙伴之间（例如控制装置与变频器）的传输方式控制工程网版权所有，通过PKW区可以读写变频器的参数值从而改变变频器的工作状态。通讯报文的PZD区是为控制和监测变频器而设计的,其数据根据传送方向不同而不同。当数据由主站传向变频器时，PZD区由控制字（STW）和频率设定值（HSW）构成，当数据由变频器传向主站时控制工程网版权所有，PZD区返回变频器的状态字（ZSW）和实际速度值（HIW）。PKW和PZD共有五种结构形式，即PPO1，PPO2，PP3，PPO4，PPO5，在系统组态时要对 PPO进行选择，每一种类型的结构形式如下所示:
    PPO1：4PKW+2PZD（共6个字）；
    PPO2：4PKW+6PZD（共10个字）；
    PPO3：2PZD（共2个字）；
    PPO4：6PZD（共6个字）；
    PPO5：4PKW+10PZD（共14个字）。
 
4  WinAC与变频器通讯程序

4.1 WinAC

  　  WinAC是西门子公司近年新推出的基于PC的控制器CONTROL ENGINEERING China版权所有, 它是一套应用于Windows操作系统的软件包，它将控制、数据采集、通讯、人机界面及其它技术完整地集成在一台PC机上,使得控制系统硬件更加精炼。 WinAC的功能不仅仅限于在PC机上实现PLC的功能，同时它在PLC与PC间实现完美的集成，突破了传统PLC开放性差、硬件昂贵、开发周期长、升级困难等束缚。它充分利用了PC机的软硬件资源，在面对各种不同的生产需求时，既具有了良好的灵活性、适应性、扩展性，又保持了PLC原有的可靠性。

   　 WinAC最突出的优点是可以充分利用PC机的软硬件资源，在自动控制领域实现了多功能集成控制；即将开闭环控制、运动控制、视频系统、人机界面、数据采集、数据处理、生产管理、网络通信等等一系列的自动化控制和通信任务在统一的PC机平台上集成，本试验系统使用的是WinAC RTX4.0,是面向高速和精确时间要求的控制任务的基于PC的自动化解决方案。它采用了微软认证的精确时钟解决方案提供商—VenturCom的实时内核，即RTX（Real Time Extent）。RTX作为Wondows系统的扩展实时子系统，满足了控制任务对高速和精确的时间的要求，并将控制程序及Profibus-DP通信驱动程序运行在RTX扩展内核上。由于RTX扩展内核在Windows NT操作系统之外，即使Win