PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在磨床改造中的應(yīng)用

整個(gè)PROFIBUS - DP網(wǎng)絡(luò)由11個(gè)站組成, 其DP主站采用S7 - 400可編程控制器, 該可編程控制器所采用的 CPU 412 - 2DP配備有PROF IBUS - DP通訊端口, 可以組建多達(dá)127 個(gè)站點(diǎn)的PROF IBUS - DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。其余10個(gè)DP從站分別由ILC - 2000數(shù)控單元、ET200S分布式I/O 模塊以及全數(shù)字直流變頻器6RA70 和全數(shù)字交流驅(qū)動(dòng)器611U 組成, 其中ET200S分布式I/O模塊被安裝在磨床的工件側(cè)床身、往復(fù)臺(tái)、上刀架和中央液壓系統(tǒng)這4個(gè)部分。212　用S7 STEP 7軟件組建磨床分布式I/O在S7 - 400 中, 不需要為現(xiàn)場(chǎng)總線編寫通訊程序, 只要通過STEP 7軟件包對(duì)DP主站和所有DP從站進(jìn)行硬件組態(tài), 統(tǒng)一分配地址即可。其基本步驟如下:

( 1) 對(duì)DP主站進(jìn)行硬件組態(tài)組態(tài)時(shí)只要從硬件目錄表中選擇需要的電源模塊、CPU模塊(注意選擇帶有PROF IBUS - DP 網(wǎng)絡(luò)接口的CPU, 例如CPU 412 - 2DP) 、I/O 模塊等并將其拖到相應(yīng)的槽位即可。

( 2) 對(duì)DP主站系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)首先插入DP主站系統(tǒng)(DPMaster System), 然后從硬件目錄中選擇需要的從站模塊, 用鼠標(biāo)將其拖放到DP主站系統(tǒng)即可。如果在硬件目錄中沒有找到所需的模塊, 就需要安裝該模塊所對(duì)應(yīng)的1GSE文件, 該文件包含了從站模塊的所有信息。如果作為從站的模塊不是SIEMENS產(chǎn)品, 其生產(chǎn)廠家通常會(huì)提供該文件。

( 3) 設(shè)置各站點(diǎn)在PROF IBUS - DP中的地址DP主站和子站的地址可以任意指定, 只要不重復(fù)、不超出范圍即可。

由于在上述硬件組態(tài)過程中已經(jīng)解決了網(wǎng)絡(luò)的通訊問題, 所以在編程時(shí)無須考慮通訊問題, 只要象對(duì)一臺(tái)PLC那樣對(duì)所有I/O地址編程即可。由此可見使用PROFIBUS - DP 現(xiàn)場(chǎng)總線具有“硬件分散, 軟件集中”的特點(diǎn)。

2.3　建立S IEMENS交直流調(diào)速器和PROF IBUS -DP之間的通訊

2.3.1 　硬件連接

在這次磨床改造中使用的SIEMENS 6RA70 直流調(diào)速系統(tǒng)和611U交流調(diào)速系統(tǒng)都配有專用的PROFI2BUS - DP通訊模塊, 能夠非常方便地連接到PROFI2BUS - DP網(wǎng)絡(luò), 例如CBP模板就是6RA70 和PROFI2BUS - DP連接的通訊模塊。硬件連接完成之后, 要使調(diào)速系統(tǒng)和PROF IBUS - DP 主站建立起通訊聯(lián)系還要對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行一系列的參數(shù)設(shè)置。

2.3.2 　參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置中, 最關(guān)鍵的是選擇PPO類型, 即定義電文的參數(shù)和過程數(shù)據(jù)部分的字的數(shù)量。PROFI2BUS - DP提供了5種PPO類型。一類是無PKW而有2個(gè)字或6 個(gè)字PZD; 另一類是有PKW 且還有2 個(gè)字、6個(gè)字或10個(gè)字的PZD。如圖2 所示。這樣分類的目的是為了完成不同的任務(wù), 即PKW 的傳輸和PZD的傳輸互不影響, 各自獨(dú)立工作。PPO的參數(shù)部分( PKW) 用于讀寫參數(shù)值, 過程數(shù)據(jù)部分(PZD)包含了控制字、狀態(tài)字、給定值和實(shí)際反饋值等信息。PPO類型的選擇取決于調(diào)速系統(tǒng)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所要完成的任務(wù)。除了設(shè)置PPO 類型外, 還需要設(shè)置報(bào)文的監(jiān)控時(shí)間、PROF IBUS的站點(diǎn)地址等參數(shù)。

圖2　5種PPO類型的結(jié)構(gòu)定義

2.3.3 　PROFIBUS - DP通訊模塊的狀態(tài)指示

完成了參數(shù)設(shè)定后, 給PLC 和調(diào)速系統(tǒng)送電,此時(shí), 6RA70 的PROFIBUS通訊模塊(CBP) 上3 個(gè)發(fā)光管同時(shí)閃爍則表示通訊正常。其中紅燈表示CBP模塊的狀態(tài)正常; 黃燈表示6RA70 和CBP之間的通訊正常;

綠燈表示CBP 和PROF IBUS之間的通訊正常。而 611U則有所不同, 只有一個(gè)指示燈顯示PRO2F

IBUS通訊模塊的工作狀態(tài), 該燈熄滅表示通訊模塊尚未被激活; 紅燈顯示表示通訊模塊已被激活, 但沒有建立通訊, 可能存在故障; 綠燈顯示則表示通訊模塊已被激活并工作正常。