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1、一种基于PROFIBUS-DP总线的变频器控制系统The Construction of Control System of Inverter based on the Profibus-dp沈阳飞机工业(集团)有限公司 许以军摘 要:本文简述了PROFIBUS-DP总线技术和特点，构造出由变频器、S7-300 PLC和winCC组成的基于PROFIBUS-DP总线的控制系统，它具有结构简单、控制方便、维护容易等特点,并介绍了该系统中的PLC和变频器的通讯过程和软件设计过程。关键词:现场总线 控制系统 变频器 Profibus-dp
2、Abstract:This paper focus on the technology and features of brofibus-dp bus .The profibus-dp bus based control system with the frequency converter,S7-300 and winCC is built. It has the following advantage: simple construction, convenient control, easy maintenance. And the commun
3、ication process and software designing are discussed.Keywords:Field bus Control system AC converter Profibus-dp 1 引言 现场总线是一种计算机网络,这个网络上的每一个节点就是一个智能化设备。现场总线由网络通信、功能模块、对象字典和设备描述、网络管理、系统管理等部分组成。现场总线技术是3C技术(computer、control、communication),是从控制层发展到工艺设备现场的技术结果。而PROFIB
4、US是多种总线中的一种,它具有较广的制造基础和较多的使用经验，它的应用领域包括加工制造，过程和建筑自动化，如今已成为国际化的开放式现场总线标准，即EN50170欧洲标准和IEC61158国际标准的一部分，并且在2001年12月成为我国的现场总线标准。2 现场总线PROFIBUS的引入 PROFIBUS以ISO7498为基础，以开放式系统互联网络OSI(opensysteminterconnection)作为参考模型，定义了物理传输特性、总线存取协议和应用功能。PROFIBUS-DP(DecentralizedPeriphery)，PROFIBUS-
5、PA(ProcessAutomation)，PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)构成了PROFIBUS家族。其中PROFIBUS-DP是一种高速和便宜的通讯连接,使用了第1层第2层和用户接口,第3层至第7层未加以描述,这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效。他是专门为自动控制系统和设备分散的I/O之间进行的通讯而设计的。使用PROFIBUS-DP模块可取代24V或4～20mA的串联式信号传输,减少投资成本。直接数据链路映像(DDLM)提供的用户接口，使得对数据链路层的存取变的简单方便，传输可使用RS-4
6、85传输技术或光纤媒体。 标准现场总线PROFIBUS-DP的硬件由主设备、从设备、网络网路等三部分组成。其中主设备用以控制总线上的数据传输，且在没有提供外部请求时发送信息和被授权可访问总线.从设备是相对于主设备而言较为简单的外部设备,且未被授权访问总线;网络网路如传输介质和网络链接器,前者用屏蔽双绞电缆构成电气网络,用塑料或玻璃纤维光缆构成的光纤网络,或是基于两种媒介之间由OLM转换的混合网络;后者如RS-485总线连接器、RS-485总线终端、RS-485中继器、光链路模块OLM等。 在很多工业自动控制系统中,存在着多控制点且各交流变频分布
7、线长和分散的特点.采用现场总线技术可以在控制室内和现场操作台所装备的分布式I/O模块联成总线网络,以数字方式来进行控制数据的串行传输,这样一来控制系统将具有更佳的抗干扰能力,所提供给变频器的参考值亦比较精确。 现以SIEMENS公司的相关产品为例介绍现场总线系统的组成.作为PROFIBUS-DP网的典型配置如图1所示，PLC(SIMATICS7-300或S7-400系列)作为一级DP站,通过通讯模块再与PROFIBUS总线联络,作为主设备,他负责读取悬挂在总线上的所有分布式I/O模块的变频器状态字(包括数字量和模拟量),同时进行变频器控制字(包括数
8、字量和模拟量)的传送。组态软件WINCC作为二级DP主站,用于系统操作和监视等。MM440变频
