1 概述
本文以现代自动化控制网络进行研究及讨论其应用。该系统有2个操作站,上位机计算机与PLC通过工业以太网通讯,2台上位机计算机都装有以太网卡CP1613。管理层采用工业以太网通讯,控制层采用Profibus-DP现场总线通讯。西门子S7-300PLC和S7-400PLC作为PLC控制站,直流驱动器有西门子6RA70系列、艾墨生CT公司Mentor 系列,交流传动装置有西门子6SE70系列、安川公司CIMR-G7系列,2台ET200M远程I/O站。本文将介绍4台6RA70、1台6SE70、2台远程I/O站与西门子S7-400PLC所构成的通讯网络。
2 装置介绍
2.1 PLC通讯及远程I/O站
西门子S7-400为大型PLCCONTROL ENGINEERING China版权所有,这里,通讯模块CP443-1EX11-0XE0与交换机OSM62连接,操作台计算机网卡与OSM62连接,这样就完成了工业以太网的硬件要求。ET200为远程I/O站,为了减少信号电缆的敷设,在设备附近放置不同类型的I/O站,如:ET200M、ET200
2.2 交直流传动装置
系统的交流传动装置采用的是6SE70系列,该系列的变频器采用的是嵌套技术,技术参数可以根据需要进行嵌套使用。另外加CBP2通信板(即西门子Profibus-DP通讯板)。西门子矢量控制型变频传动装置具有很大允许电压波动范围、体积小、通讯功能强大,并且可同直流传动装置100%的兼容。对变频器的控制设置有内控和外控。当操作人员选用内控的时候,PMU操作面板有效,控制柜上的控制信号不起作用,在这种控制模式下,变频器的起动和停止由PMU面板上的“1”和“0”控制。当操作人员选用外控的时候,控制柜门上的控制信号有效,内控与外控的切换是通过改变参数P554的值CONTROL ENGINEERING China版权所有,其值为5的时候,内控有效。
直流传动装置采用的是6RA70系列,该系列装置也是采用参数嵌套技术,另外加有另外加CBP2通信板。控制柜门上设置有起动、停止、故障恢复按钮。起动按钮需要设置自保持功能,端子39作为停止按钮,设置自保持功能如下:P444=17CONTROL ENGINEERING China版权所有,P445=1。交直流装置在网络中的连接采用Profibus-DP电缆控制工程网版权所有,将DP接口插进CBP2通讯板,然后在P918中设置网络地址。
3 系统应用
3.1 系统组态
网络硬件组态,西门子S7-400PLC的编程软件为STEP 7。启动STEP 7CONTROL ENGINEERING China版权所有,打开向导,按照向导提示信息生成一个项目。打开该项目的硬件组态编辑器Hardware,就可以进行硬件组态了。
Profibus-DP网络是按照主从站方式进行工作的,CPU为主站,交直流传动控制器和分布式I/O作为网络的从站,个从站的地址不允许重复。分布式I/O的模块组态成为整个网络的输入/输出信号。在组态编辑器中,点击ET200M,在分布式I/O模块的组态槽处放入模块,在组态ET200M的时候,模块的其始地址由程序员设计。图2为系统1#操作台ET200M的组态情况,从图中可以查出具体的地址分配
3.2 网络通讯数据
交直流传动控制器在Profibus-DP前置文件中,周期型通道的数据结构被定义为参数过程数据对象PPO。它分成不同两部分——PZD部分和PKW部分,且能用报文分别发送。PZD部分:即过程数据部分,包括装置的控制字、设定值、状态字和实际值;PKW部分:即参数部分,用于读写装置的参数值。西门子S-400PLC通过Profibus-DP总线对控制字的16位进行置位和复位。就可以对电机控制。
3.3 PLC程序
为了实现CPU主站与网络从站之间的通讯,我们必须在主站编写正确的程序。这就要求