基于PROFIBU-DP的安川变频器与西门子PLC的数据通讯.pdf

本文主要介绍的是如何将安川变频器通过PROFIBUS-DP现场总线与西门子PLC进行数据通讯。在深入学习这一内容之前，我们需要了解一些基础概念： 1. PROFIBUS-DP总线是一种国际标准的现场总线协议，广泛应用于工业自动化领域。DP代表Decentralized Periphery，即分布式外设，意指使用通讯线将中央控制器和远程I/O设备连接起来的网络。 2. 安川Varispeed G7（VSG7）系列变频器是一款性能和价格比较高的变频器，主要用于调节电机的速度和扭矩。 3. 西门子S7系列PLC是西门子公司生产的可编程逻辑控制器，其中S7-400系列的PLC CPU414-2DP是其中的高端型号，广泛应用于复杂的自动化控制系统。 4. 当把安川VSG7变频器接入以西门子S7-400PLC为主站的PROFIBUS-DP网络中时，主站能够监视变频器的运行状态，并能设置和修改其内部参数。 在应用环境中，安川VSG7变频器通过一个特定的接口卡—SI-P1卡接入PROFIBUS-DP网络。SI-P1卡是安川公司针对其变频器设计的专用通讯卡，可以实现变频器与PLC之间的数据通讯。 对于变频器的接入过程，有几个关键步骤需要遵循： 确保变频器配备有适用于PROFIBUS-DP通讯的SI-P1卡，并且这个卡要插入变频器的2CN插槽中。然后，通过DP总线电缆和总线连接器将变频器连接至PROFIBUS-DP主站的DP口。 需要在PLC编程软件中配置GSD文件。GSD是通用源数据描述文件，用于描述通讯设备的特性，如SI-P1卡。安装了正确的GSD文件之后，STEP7软件将能够在硬件组态时识别出变频器的通讯卡，并允许工程师将其配置为网络上的一个从站。 对于SI-P1卡的设置，需要完成以下步骤： - 设置卡（从站）地址：使用旋转开关设定变频器的硬件地址，确保与软件中配置的地址匹配。 - 设定通讯速率：通讯速率可以在9.6kbps到12Mbps之间选择，常用的为1.5Mbps。通讯速率的设置需要在主站PLC的CPU上完成，这样网络上的所有SI-P1卡将自动匹配此速率。 - 变频器的相关参数设置：包括频率基准输入方式、运行指令输入方式等。对于通讯错误的处理，可以设置在发生错误时是否继续运行，也可以对错误信息进行详细设置。 在硬件和软件配置完成后，就可以实现PLC与变频器之间高速I/O数据的传输。例如，在大型圆坯连铸机控制系统中，PLC通过PROFIBUS-DP网络监视和控制结晶器振动和拉矫机传动装置的变频器，确保生产过程的稳定和安全。 需要注意的是，为了确保数据通讯的稳定性和可靠性，除了正确的配置和编程外，还需要一个独立且可靠的专用接地系统。这是因为接地系统对于防止电磁干扰和保证数据通讯的稳定起着关键作用。 基于PROFIBUS-DP的安川变频器与西门子PLC的数据通讯方案，不仅在技术上可行，而且在实际工业生产中已经证明是有效的。通过特定的接口卡、适当的软件配置以及良好的接地系统，可以确保PLC和变频器之间的稳定通讯，为自动化控制系统提供有力支持。