基于DP总线的西门子PLC与ABB变频器在锻压设备中的应用.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 01 2 1 2 0 1 4 0 5 0 0 5 6 0 3 基 于 DP总 线 的 西 门子 P LC与 ABB变频 器 在 锻 压 设 备 中的应 用 张 如俊 。殷斌 扬 J ,I、 I 捷迈 锻压 机械 有 限公 司 ， 江 苏 扬 州 2 2 51 2 7 摘 要 为满足 锻压 机械 对速 度 可调 、 精度 可控 等方 面 的要 求 ， 从 软件 和硬 件 两方 面 ， 介 绍 了 P r 0 f i b u s DP 现场 总 线在 西 门子 P L C s 7 3 o 0与 ABB变 频器 AC S 8 0 0 _0 4通讯 中的应 用 ，快捷 而可 靠地 实现 信 息数 据 的传 输 交换 。该 通讯 方 法成功 应用 于锻压 设备 变 频调速 系统 中 ， 运行 效果 良好 。 关 键 词 数 控 ； 西 门 子P L C； AB B 变 频 器 ； 锻 压 设 备 ； P r o fi b u s DP 中 图 分 类 号 T P 2 7 3 文 献 标 识 码 B 1前 言 本 文 主 要 介 绍 基 于 P r o fi b u s DP总 线 的 控 制 、 通 过 对 ABB变频 器 的运行 监 视 ， 实现 对机 械式 锻 压设 备 的 自动控 制 ， 使 系统更 加可靠 、 简 便 、 安全 ， 大 大提 高锻 压设 备 系统 的安全性 、 可靠性 、 先进 性 。 2控 制 系统 构 成 及 硬 件 介 绍 2 ． 1 控 制 P L C和 AB B变频 器 之 间网络连 接 P r o fi b u s是 目前工 控 系 统 中 最成 功 的现 场 总 线 之一 ， 应 用广 泛 。它是 不依 赖 于生产 厂家 的 、 开放 式 的现场 总线 ，各 种各样 的 自动化 设备 均 可通 过 同样 收稿 日期 2 0 1 4 一 叭一 2 2 作者简 介 张如俊 1 9 8 4 一 ， 男， 工程师， 从事锻压机械 电气研发 术 ， 1 9 9 8 ， 3 3 3 ． [ 3 ] 齐 占庆 ， 主编． 机床 电气控 制技 术[ M] ． 北 京 机械 工业 出版社 ， l 9 9 4． [ 4 ] 李伟光 ， 等． 冰箱切边冲孔液压机 P L C控制 系统 的设计[ M】 ． 锻压 的接 口协议进 行 信息交 换 。 P r o fi b u s DP Di s t r i b u t e d I ／ O S y s t e m一 分 布式 I ／ 0系统 是 一种 经 过优 化 的模 块 ， 有 较高 的数 据传输 率 ， 适用 于 系统 和外 部设 备 之 间 的通信 ， 远 程 I ／ O系 统尤 为合 适 。它允 许 高 速度 、 周期 性 的小批 量数 据通 信 ，适 用 于对 时 间要 求苛 刻 的 自动 化控 制 系统 中 。P r 0 f i h u s DP现场 总线 是 一 种全 数 字化 的 、 串行 、 双 向传 输 、 多分 支 结 构 的通 信 网络 ，专 为 自动 控制 系统 和 分 散 I ／ O设 备 之 间通 信 而设 计 ， 可 取 代 2 4 V DC或 4 mA～ 2 0 mA信 号 传 输 ， 抗 干扰 性强 ， 大 幅降低 安装 、 运行 和 维护 成本 。西 门 子 P L C与 ABB变频 器 的 P r o f i h u 8 一 DP网 络 连接 如 图 1所 示 。将 P r o f i b u s D P现场 总 线技 术应 用 于 锻 压设 备 电控 系统 中 ，能够 快捷 而可 靠地 实 现西 门子 P L C与 ABB变频 器之 间信息 数据 的传输 交 换 ， 使 系 装备与制造技术 ， 1 9 9 8 ， 3 3 1 ． [ 5 ] 刘茂银 ， 梅碧周 ． 压力机 控制系统 中 P L C的应用 及设计 [ J 1 l锻 压 装 备与制造技术 ， 2 0 0 7 ， 4 2 3 ． App l i c a t i on o f VFD s e r i e s i n v e r t e r a n d PLC i n pr e s s LI Pe ng de ，L I Bi n ， DOU L e i L t d ． ， Xu z h o u 2 2 1 1 1 6 ， J i a n g s u C h i n a be e n a pp l i e d i n p r e s s a c c o r d i n g t o t h e i r s p e c i a l e e n e r g y-s a v i n g a n a l y s i s s h o ws t ha t t he i n v e r t e r h a s a c o mmun i c a t i o n b e t we e n PL C a nd i n v e r t e r ha s be e n c o n t r o l a n d mo ni t o r i ng o f r u n ni ng s t a t e ，a s we l l a s t h e 删 R e a d Co n 0 i s t e t D a t a o f a S t a n d a r d D P S l a v e “ D P R D _ A T “ 霸目 L 纽 lD R H T _ V L 髓 O o l ∞ 嗣℃1 5 ’ i t e C o n s i s t e n t D a t a t o a S t a nd a r d D S l a v e r D 吣p r 瓯 舶 L 岫R R E F _V A L Ⅺl c ∞ 图 7 速度写入 图6 速度读取 3 变 频 器 的 P r o f i h u s DP 通 讯 启 动及 参 数 设 所 示 由于 只使用 P Z D过程参 数所 以只需 读 DB X1 2 ． 0 定 ， 见 表 1 所 示 。 以后 的 1 2个字 节 ， 图 7同样 只需写 DB XO ． 0后 的 l 2 变 频器 使用 需注 意各 参数 细节 ，针 对应 用 行业 个 字节 。 应作 不 同设 置 ， 调试 时应对 设备 自身作不 同的修 改 。 表 1变频 器参数 设置 参数组选项名称 设置 备 注 1 0 ． O 1 E X T 1 S T R T ／ S T P ， D I R C 0 M M． C W 定义外部信号源为现场总线控制字 1 1 ．0 3 E X T R E F 1 S E L EC T C OMM． R E F 允许 用户定 义电机转 向 1 6 ． 0 1 R U N E N A B L E C 0 M M．C W 现场总线控制字需要的外部允许运行信号 1 6 ．0 4 F A UL T R E S E T S E L C 0 MM．C W 通过 现场总线控制字 9 8 ． 0 2 C 0 MM MOD U L E L I N K F I E L D B U S AC S 8 0 0通过插槽 1 上的现场总线适配器模块进行通讯 9 8 ．0 7 C O MM P R OF I L E A B B D ri v e s 协议 定 义与现场 总线进行通讯协议 5 1 ． O 1 M0 D UL E T YP E P R 0 F I B US D P 选择通讯类 型 5 1 ．O 2 M0 D E A D DR E S S 1 选 择硬件组态上对应 的节点地址 5 1 ． 0 3 B AU D R A T E 1 2 0 0 0 波特率 5 1 ．0 4 P P 0 一 r Y P E P P 0 4 P r o fi b u s 连接选择 的 P P O类 型 4小 结 变频 器控 制 系统采 用 了 P r o f i h u s DP现 场 总线 控 制 模 式后 ， 不但 整 个 系 统可 靠 性 强 ， 操 作 简 便 ， 可 以根 据工 艺需 要进 行灵 活 的功 能修 改 ，而且 可 以通 过 P L C编 写 程 序 来 控 制变 频 器 的启 、 停 、 速 度 给 定 等各 项 功能 ， 以满 足各 工艺 要求 。 同时 也可 读取 变频 器数 据 通过 上位 机进 行显 示 ，达 到在线 监视 和 诊 断 的 目 的 。 【 参 考 文献 】 [ 1 ] 北京 AB B电气传动 系统有 限公 司． R P B A O l P RO F I B U S D P 适 配器用户手册． 2 0 0 5 0 6 ． [ 2 ] 西门子公 司．西 门子 s 7 3 0 0编程手册． 2 0 0 4 一 O 1 ． [ 3 ] 苏旭辉 ， 郑德荣 ， 张金龙 ．P R O F I B U S D P现场 总线在机械压力机 上的应用叭 锻压装备与制造技术 ， 2 0 0 9， 4 4 6 ． [ 4 ] 北京 A B B电气传动系统有限公司． A C S 8 0 0固件手册 ．2 0 0 2 0 7 ． [ 5 ] 袁小磊 ， 张如俊 ， 朱娟 ， 等 ． 基于 D P总线 的西 门子 直流调速 在 锻压设 备中的应 用f J 1 ．锻压装备与制造技术 ， 2 0 1 3 ， 4 8 3 ． Ap p l i c a t i o n o f S i e me n s 7 - 3 0 0＆AB B f r e q u e n c y i n v e r t e r i n me t a l f o r mi n g ma c h i n e r y b a s e s o n P r o fi b u s DP Z H A N G R u j u n ， Y I N B i n a n g s u c h i n a c o nt r o l l a bl e a c c u r a c y ， t h e BB e q u e n c y i n v e r t e r h a s ha s b e e n a c h i e v e d q ui c k l y s p e e d a d j u s t i n g s y s t e m o f