PROFIBUS-DP總線在石油鉆機電傳動系統(tǒng)中的應用

　　3.2 鉆機電控組成

　　zj40d石油電驅動鉆機電傳動系統(tǒng)主要由以下部分組成：

　　(1) 1個simense s7-300 plc；

　　(2) 6個simense 6ra70直流調速器，分別控制1mpa、1mpb、2mpa、2mpb、rt、dw，一對一控制；

　　(3) 1個simense 6se71變頻柜，用于控制abf；

　　(4) 2個mp370觸摸屏，分別安裝于綜合柜門板和司鉆臺面板；

　　(5) 1個司鉆臺，包括et200遠程模塊。

　　(6) 5個mcc(電機控制中心)控制柜。

　　電傳動系統(tǒng)中的直流調速器、變頻柜、觸摸屏、plc以及遠程模塊，采用最少的硬件連接，依靠profibus-dp協(xié)議進行通信。硬件組態(tài)和軟件編程工作在step7軟件中實現(xiàn)。系統(tǒng)硬件組態(tài)如圖2所示。

圖2 zj40d組態(tài)圖

　　首先在step7中組態(tài)一個s7-300站，其中集成dp口選擇為主站模式。然后，在profibus-dp的硬件列表中，按照實際器件型號，選擇對應的硬件從站型號，拖拽到dp主站總線上，每一臺硬件從站設備都需要設定好單獨的profibus-dp地址。需要注意的是，觸摸屏mp370的組態(tài)過程需要在protool軟件里完成。這樣，電傳動系統(tǒng)的硬件組態(tài)過程就完成了。

4 dp協(xié)議應用設計

　　4.1 通信編程與參數(shù)設置

　　系統(tǒng)硬件組態(tài)完成后，基于profibus-dp的plc與各外圍設備之間的數(shù)據(jù)傳輸是整個電傳動系統(tǒng)的控制關鍵。由于基于profibus-dp的plc與各設備進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞绞腔疽恢碌?，所以下文以plc與abf6se71變頻柜之間的數(shù)據(jù)傳輸為例對profibus-dp通信進行介紹。

　　硬件組態(tài)后的abf通信區(qū)地址如圖3所示，地址區(qū)i576-595共10個字，分別對應pzd1--pzd10共10個傳輸控制數(shù)據(jù)。其中，pzd1為abf控制字1，pzd2為abf主給定，pzd3為abf控制字2。這樣，西門子s7-300 plc通過profibus-dp總線對6se71控制字的16位分別進行置位、復位，同時也對6se71施加了給定，這樣就可實現(xiàn)6se71變頻柜對所連接變頻電機的各項控制。

圖3 abf通信區(qū)

　　具體傳輸時，使用系統(tǒng)功能sfc15，將數(shù)據(jù)寫入profibus-dp從站。在step7里編程如圖4所示，便將數(shù)據(jù)表中的四個待傳字傳送到6se71變頻器對應的地址單元i576—583。依此方式，繼續(xù)向6se71變頻器傳送余下的6個字。

圖4 通信傳輸程序

　　同樣，plc也可以將6se71變頻柜的狀態(tài)字或運行數(shù)據(jù)讀入plc，以供plc內部程序處理需要。具體讀取時，使用系統(tǒng)功能sfc14，將數(shù)據(jù)從profibus-dp從站讀入plc。在step7里編程如圖5所示，便將6se71變頻柜地址為q576-583的四個字讀入到plc中的數(shù)據(jù)表中。

圖5 通信讀取程序

　　要使6se71變頻柜能夠用plc通過profibus-dp進行控制，也需要對變頻器的參數(shù)進行設置。主要參數(shù)設置有：

p918=12；(6se71從站地址)
p554.001=3100,
.002=22；(起動)
p443.001=3002,
.002=544；(主給定)
p566.001=3107,
.002=10；(復位)
p734.001=32；(狀態(tài)字1)
.002=151；(實際速度)
.003=33；(狀態(tài)字2)

　　依照以上設定方式，逐一對各直流調速柜進行設定后，進行系統(tǒng)聯(lián)調，電傳動系統(tǒng)能夠按照設定要求可靠工作。