1 引言
profibus應(yīng)用領(lǐng)域包括加工制造、過程和建筑自動(dòng)化，如今已成為國(guó)際化的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，即en50170歐洲標(biāo)準(zhǔn)和iec61158國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一部分。并且，在2006年11月成為我國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。
profibus由profibus-fms（fieldbus message specification），profibus-pa（process automation）和profibus-dp（distributive peripheral）三部分組成。其中，profibus-dp具有高速傳輸、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單，主要用于分散設(shè)備間的數(shù)據(jù)高速傳輸。該總線物理層采用rs-485傳輸方式，傳輸速率可由9.6kbps至12mbps。一般用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)間的開關(guān)量的通信。因而可滿足全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于快速的時(shí)間相應(yīng)要求。目前80%以上的profibus應(yīng)用是基于profibus-dp。
simoreg dc-master是全數(shù)字調(diào)速裝置，操作非常簡(jiǎn)單。不需要專門的編程知識(shí)，所有設(shè)置均可通過參數(shù)設(shè)定設(shè)備進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定既可通過pc的菜單提示進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)快速地投入進(jìn)行，也可通過簡(jiǎn)易的操作區(qū)和用simovis 進(jìn)行。simoreg dc-master在任何應(yīng)用場(chǎng)合，均具有較好的靈活性和經(jīng)濟(jì)性:
（1） 減輕主動(dòng)系統(tǒng)和總線系統(tǒng)壓力;
（2） 接口被減少了;
（3） 較少的電纜和較高的抗干擾度;
（4） 開環(huán)和閉環(huán)控制已集成到系統(tǒng)中;
（5） 開放的分布系統(tǒng)方案;
（6） 工藝軟件放入基本裝置中——bico技術(shù)。
使用新穎的bico技術(shù)使simoreg dc-master 在軟件功能性方面達(dá)到一個(gè)新水平。其中，兩個(gè)功能強(qiáng)大的處理器處理電樞回路和勵(lì)磁回路開環(huán)和閉環(huán)所有傳動(dòng)控制功能。利用bico技術(shù)，功能塊按面向應(yīng)用功能單元型式去組合——這是一個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置過程。
2 profibus-dp的直流調(diào)速器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)以siemens公司的相關(guān)產(chǎn)品為例介紹現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的組成。作為profibus-dp網(wǎng)的典型配置如圖1所示，plc（simatic s7-300或s7-400系列）作為一級(jí)dp主站，他負(fù)責(zé)在預(yù)定的信息周期內(nèi)循環(huán)與從站交換信息，發(fā)送控制信息，讀取從站的狀態(tài)等，組態(tài)軟件wincc作為二級(jí)dp主站，用于系統(tǒng)操作與監(jiān)視等，simoreg dc-master加上cbp2通訊板（profibus通訊模塊）后作為從站，可帶這樣的從站32個(gè)，如果加上中繼器，最多可達(dá)127個(gè)從站。
圖1 profibus-dp網(wǎng)的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3 通過profibus-dp數(shù)據(jù)通訊
3.1 cbp2通信板
cbp2通信板是simoreg dc-master整流器的通信處理機(jī)，它負(fù)責(zé)控制simoreg dc-master與simatic s7-300之間的數(shù)字通信，simoreg dc-master接入profibus-dp網(wǎng)中接受控制，必須要與cbp2配合使用，在simoreg dc-master上有固定的插槽，來放置cbp2。cbp2通訊板將從profibus-dp網(wǎng)中接受到的過程數(shù)據(jù)存入雙向ram中，雙向ram中的每一個(gè)字都被編址，在整流器端的雙向ram可通過被編址參數(shù)排序，向整流器寫入控制字、設(shè)置值或讀出實(shí)際值、診斷信息等參量。
cbp2將被插入simoreg dc-master電控箱的槽2中，因此還要重新加以參數(shù)化，才能實(shí)現(xiàn)與simatic s7-300通訊。設(shè)置的具體流程如圖2所示。
圖2 參數(shù)設(shè)置流程
3.2 參數(shù)設(shè)置
在完成simoreg dc-master在profibus-dp網(wǎng)中的參數(shù)設(shè)定和電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)設(shè)定后，使直流調(diào)速器進(jìn)行最優(yōu)化運(yùn)行，還應(yīng)完成以下參數(shù)設(shè)置:
（1） 為了達(dá)到6ra70與電動(dòng)機(jī)之間的精密匹配，6ra70額定直流電流（電樞和勵(lì)磁）的數(shù)值分別賦給參數(shù)p076.i001（電樞），p076i002（勵(lì)磁）;
（2） p051=25（電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化運(yùn)行，最優(yōu)化運(yùn)行后，以下參數(shù)被自動(dòng)設(shè)置:p110，p111，p112，p115，p156，p255，p256，p826）;
（3） p601.i001=k0015（電樞電流調(diào)節(jié)器給定的源為k0015）。
采用simatic s7-300系列的cpu315-2dp作為dp主站，cpu315-2dp系統(tǒng)本身具有profibus-dp接口，無需另外的通訊接口單元。在編程軟件step7中完成硬件網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，為直流調(diào)速器分配網(wǎng)絡(luò)地址，該地址必須與直流調(diào)速器cbp2板中設(shè)置的相同，在組織塊ob中選用sfc14"dprd_dat"、sfc15"dpwr_dat"系統(tǒng)功能塊向直流調(diào)速器的cbp2模塊接收/發(fā)送過程數(shù)據(jù)，如圖3所示。
圖3 plc與6ra70之間的通訊
plc向6ra70發(fā)送的控制字各位的定義如附表所示，可從只讀參數(shù)r652中讀出狀態(tài)。
附表 simoreg dc-master 6ra70的控制字的定義
工業(yè)組態(tài)軟件wincc提供各種plc的驅(qū)動(dòng)程序，本文實(shí)例要建一個(gè)profibus-dp的二級(jí)主站，所以選擇支持s7協(xié)議的通訊驅(qū)動(dòng)程序simatic s7 protocol suite，在其中的“profibus”下連接一臺(tái)s7-300，設(shè)置參數(shù)必須與plc中的設(shè)置相同。通過以上步驟，即完成了對(duì)整個(gè)變頻器控制系統(tǒng)profibus-dp網(wǎng)的組態(tài)與通訊。
4 結(jié)束語
采用profibus-dp現(xiàn)場(chǎng)總線的直流調(diào)速器控制系統(tǒng)，將增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，而且可根據(jù)工藝需要進(jìn)行靈活的功能修改，從而在長(zhǎng)期意義上大大的節(jié)約了成本。
