2 硬件配置
以郑州烟草实验线为例来演示 PROFINET 总线的配置。
2.1 我们先新建一个选用带有 PN 口的 CPU S7-300 项目
图 1
2.2 双击图中右上角 Hardware 图标建立一个如图 2 的硬件组态。(其中变频器的 GSD 文件可从网络下载或供应商提供,提前导入硬
件这里不再详述)双击 PN-IO 设置好需要的 IP 地址(如图 3),然后点击 保存。这样硬件配置就完成了。
图 2
图 3
3 软件配置
2.1 profile 控制协议,并通过 175Z0404 网卡对 VLT5000(FC300)变频器进行初始化及控制。
主要的功能:
1) 对变频器初始化
2) 控制启动/停止
3) 清除报警
4) 速度值给定
5) 读取变频器状态(准备好,故障报警)
6) 读取实际速度
7) 读取电机电流
8) 读取变频器温度
2.2 过程通讯字地址及用途分配如下,以 PPO4 为例:
1) 输入数据
PIW300 byte 0 and 1 STW //变频器状态字
PIW302 byte 2 and 3 MAV //变频器实际频率
PIW304 byte 4 and 5 PCD3 //电机电流,在参数 par.916 中设置
PIW306 byte 6 and 7 PCD4 //变频器温度,在参数 par.916 中设置
PIW308 byte 8 and 9 PCD5 //未用
PIW310 byte 10 and 11 PCD6 //未用
2) 输出数据
PQW300 byte 0 and 1 CTW //变频器控制字
PQW302 byte 2 and 3 MRV //变频器频率设定
PQW304 byte 4 and 5 PCD3 //未用
PQW306 byte 6 and 7 PCD4 //未用
PQW308 byte 8 and 9 PCD5 //未用
PQW310 byte 10 and 11 PCD6 //未用
2.3 FC300 变频器内部相关参数设置为:
PAR.502 =SERIAL PORT //总线模式
PAR.904 =PPO4 //数据传输格式
PAR.1200 =auto //该变频器的 IP 站址听从 PLC 分配
PAR.512 =FC profile //报文结构
PAR.916 : [1]= par.520 //读取电机电流
[2]= par.537 //读取变频器温度 (散热片温度)
另外,变频器控制端子 12 与 27 需短接,目的是使能变频器。
4 现场调试
4.1 连接好网络(要提前把硬件下载到 PLC 内部)打开 Edit Ethernet Node
4.2 输入对应变频器的 MAC 地址并指定需要分配的 IP 地址,点击 Assign 下载到变频器中。(变频器的 MAC 地址可通过变频器网卡上
贴的标签查询到)
4.3 在程序中调用变频器功能块,始能变频器。
5 基于 PROFINET 总线控制的优势
用过基于 PROFIBUS-DP 控制变频器的工程师们都有体会,那就是变频器在起停过程中有时会出现掉网,其原因就是 DP 网络的抗干扰
能力较差。而且它的通讯能力也及其有限(烟草行业一般为 187.5Kpbs),而当通讯速度达到 1.5Mbps 或更高的时候,变频器的掉网就会
时常出现,严重破坏烟草行业的正常生产,对企业造成很大经济损失。而随着自动化控制技术的发展我们要求设备运转更精确效率更高
产品指标更稳定,随之而来的就是成倍增长的数据量采集和通讯,而此时 PROFIBUS-DP 已经显得力不从心。
而基于 PROFINET 的总线控制模式符合以太网标准,作为 IEC 61158 的一部分,PROFINET 以国际以太网标准 IEEE 802.3 和快速以太网
(100Mbit/s)以及交换技术为基础。PROFINET 的特别之处在于它的如下特性:可在一根电缆上同时进行基于实时和 TCP 的通讯;用于控
制器、分布外围设备以及运动控制的实时通讯具有可伸缩性。PROFINET 因此可提供极短的响应时间,从现场层直至企业管理层均可实现
连续流畅的通讯,也可利用无线局域网进行无线通讯。
参考资料
[1] VLT Automation Driver FC 300 操作手册.
[2] STEP7 V5.2 编程手册.
[3] S7-400 硬件和安装手册.
[4] Step7 V5.3 组态硬件和通讯连接.
[5] 基于开放式工业以太网标准 PROFINET.