摘要:本文介绍了ProfiBus-DP总线在炼焦车辆上的实现方法,重点给出了DP主站与传动单元的通讯连接。ProfiBus-DP总线的应用有效地解决了炼焦车辆由于受到空间狭小、电器室分布分散等各种限制问题,具备优于传统设计安装的大量优点,为以后的运行维护带来了极大的方便。
关键词:ProfiBus-DP总线,PLC,ET200,变频器,参数设置。
0引言
焦炉车辆由于受到现场环境的限制,其整体结构紧凑,且是多层布置,尤其是电器室由于受机械部分制约分布更加分散,往往被分割为多个且布置在不同的平台上。炼焦车辆结构复杂,动作多样,动力回路与控制回路遍布车上的各个部分,为了适应电器室的分布,减少安装空间,减少硬线布线、减少故障点,降低故障率、使故障诊断更加方便、简单、准确和直观,提高抗干扰能力和提高控制精度,广泛采用现场总线技术显得十分必要。
ProfiBus-DP是fieldBus应用于高速设备分散控制或自动化控制的现场级总线,具有严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,现已得到广泛的运用,几乎所有的常用变频器都支持该总线通讯。
1系统组成
控制部分采用西门子S7-300系列PLC,CPU采用具有DP接口的315-2DP模块,总线采用Profibus-DP总线,传动部分采用ABB的ACS800系列变频器,检测大部分采用的是接近开关与行程开关,输入输出信号接入就近的现场分布式I/O(ET200)分站,在液压站与操作台分别设远程I/O(ET200)分站,变频器作为远程I/O设备分站。其结构如图1-1:
图1-1
2网络组态及参数设置
2.1组态主站
2.1.1S7—300主站。
2.1.2Profibus的属性设为:DPMaster。根据总线长度设置相应的传输速率。
2.1.3在OBl中调用特殊功能块SFCl4和SFCl5,完成从站(MasterDrive)数据的读和写。
2.2组态从站
2.2.1在DP网上插入ET200M从站,定义各Profibus-DP从站地址。
2.2.2在PLC上装载变频器的Profibus-DP通讯适配器的驱动软件ABBDriveRPBA-01。
在DP网上插入MasterDrive调速装置,定义Profibus-DP从站地址,设置与主站相同的通讯传输速率。
组态MaterDrive的通信区,通讯数据区有两种通讯模式:WHOLECONS和WORDCONS。在WHOLECONS模式中,PZD和PKW数据区都是连续的,主站需要在PLC程序中调用SFC14和SFC15来对数据进行打包和解包。通信区与应用有关。
过程参数区(PZD),如控制字和设定值或状态信息和实际值。
参数区(PKW)用于读/写参数,如读取故障,并且读出一个参数的特征信息,诸如最小/最大限制等。
3变频器参数设置
现场总线系统和传动单元之间的通讯采用数据集,一个数据集(缩写为DS)包括三个16位字,称为数据字(DW)ACS800标准应用程序支持四个数据集,每一方向上有两个,即两个用于发送,两个用于接收。
两个数据集作为主给定数据集和辅助给定数据集用于控制传动单元。传动单元分别从参数90.04和90.05中读取这两个主辅给定数据集。主给定数据集的内容是固定的,而辅给定数据集的内容可以通过使用参数90.01,90.02和90.03进行选择。
两个数据集作为主实际信号数据集和辅实际信号数据集,包含有传动单元的实际信息。这两个数据集的内容可由参数组92选定。
3.1ACS800系列变频器提供了多种可选现场总线接口模块,在本例中选择Profibus-DP总线适配器RPBA-01插入RMIO的第一插槽内。
3.2通过以上现场总线适配器来建立通讯。
3.2.198.02设为FIELDBUS,启动传动单元和现场总线适配器之间的通讯,激活模块设置参数。在实现通讯之后,模块参数可以使用传动单元里的参数组51来配置。
3.2.298.07设为GENERIC/选择有效的通讯协议。
3.2.310.01设为COMM.CW/现场总线控制字。10.07设为1/现场总线控制字(除了位11)有效。
3.2.411.03设为COMM.REF/现场总线给定值。
3.2.516.01设为COMM.CW/通过现场总线字位3使Run.Enable信号的控制有效。16.04设为COMM.CW/通过现场总线控制位7使故障复位有效。
3.2.6其它现场总线控制的传动控制参数按实际需要设置。
4结论
Profibus-DP总线技术在焦炉车辆上成功应用,在运用中效果良好,从站ET200和从站ABB变频器与主站S7-300进行有效、可靠的信号传输,网络传输速率高、实时性强,抗干扰能力强。适合用于工业现场。Profibus-DP总线实现了产品的兼容性。Profibus-DP总线是一种性能优良的现场总线控制网络。
参考文献:
[1]ACS800固件手册标准应用程序7.X
[2]SIMATIC组态硬件和通讯连接