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基于Profibus-dp协议的西门子S7-300与ABB软启动器的通讯方法 洛阳卷烟厂 张向伟 摘要：PROFIBUS是目前国际上通用的现场总线之一，其中的profibus-dp应用最广。特别适合于PLC与现场及分布I/O设备、智能从站设备的快速循环数据交换。本文以Profibus-dp协议为基础，研究ABB软启动器和西门子s7-300的通讯。研究profibus-dp通讯协议，对推动国内现场总线工业的发展具有积极作用。关键词：PROFIBUS；现场总线；PLC；ABB软启动器;Profius-dp协议Abstract: PROFIBUS is the one of the most common field bus, the PROFIBUS-DP application. Especially suitable for PLC and field distribution of I/O equipment, intelligent and fast cycle data from the station equipment exchange. This paper is based on the Profibus-dp protocol of ABB soft starter and SIEMENS S7-300 communication. Research PROFIBUS-DP communication protocol, to promote the domestic field bus industry has a positive role in the development of.Keywords: PROFIBUS; fieldbus; PLC ABB; soft starter; Profius-dp protocol1 引言目前，在工业中西门子PLC应用非常广泛。但是要将PLC与不同厂家的主控制器组成工业网络时，需要采用双方厂家产品都能支持的通讯协议来实现两者的数据交换。由于软启动器主要用于电气设备的限电流启动，应用范围相对较小。本文主要针对ABB软启动器和西门子s7-300的通讯研究，对于特定领域有很大好处。2 preofibus-dp通讯简介DP是Decentralized Periphery（分布式外部设备）的缩写。PROFIBUS-DP(简称DP)主要用于制造业自动化系统中单元级和现场级通讯，特别适合于PLC与现场级分布式I/O设备之间的快速循环数据交换。DP是PROFIBUS中应用最广的通讯方式。PROFIBUS-DP用于连接下列设备：PLC、PC、HMI和分布式现场设备，作为PLC硬件组态的一部分，分布式设备（例如：ABB软启动器，变频器，ET200）用STEP7来组态。通过供货方提供的GSD文件，可以用STEP7将其他制造商生产的从站设备组态到网络中。3 通讯问题描述西门子PLC与ABB软启动器在DP总线通讯接头不同。PLC的DP总线接头为二线制、而ABB的DP总线接头为四线制，无法直接连接通讯。在通讯协议也不相同，需要根据ABB通讯手册编程，增加GSD文件。31 s7-300的profibus-dp通讯接头西门子PLC的DP总线接头为九针D型连接器。连接器的引脚分配如表3-1所示。表3-1 D型接连器的引脚分配针脚号信号名称说明针脚号信号名称说明1SHELD屏蔽或功能地6VP供电电压端2M2424V辅助电源输出地7P2424V辅助电源输出正端3RXD/TXD-P接受/发送数据的正端，B线8RXD/TXD-N接受/发送数据的负端，A线4CNTR-P方向控制信号正确9CNTR-N方向控制信号负端5DGND数据基准电位（地）图一 D型九针DP接头 图二 内部接线示意图九针D型连接器主要通过3、8号端子进行数据交换的，内部提供电压。西门子PLC的通讯接头都是这种型号。3.2 ABB软启动器的通讯接头ABB软启动器的DP总线接头为M12连接器，如下图：图三 ABB软启动器通讯接头 图四 内部接线示意图M12连接器是德国ERNI公司，新添的一款带有D型编码的4针连接器。这种连接器可以实现电路板上更加灵活的I/O现场总线连接，符合了工业以太网的标准(IEC61067-2-101)。 这种连接器主要通过2、4号端子进行数据传输，同时1、3号端子提供24V电源。这种构造结构和九针D型连接器有这很大的区别。3.3通讯电缆改进通过以上两种通讯接头的了解，如果实现PLC和ABB软启动器通讯就必须对通讯电缆进行改进。因为M12连接器是四线制，需独立的控制电源，经选型，外加24VDC带有隔离及滤波的电源，将四线制的DP接线正确的接入原有的二线制系统中。24V电源图五 通讯电缆改进图 再将M12连接器的红绿（4、2）电缆线，和PLC的DP通讯电缆进行连接（红绿颜色相对应）。同时做好屏蔽工作，在连接端子处（左端或者右端12cm内），做好接地及屏蔽处理。4 编辑程序及ABB软启动器的参数设置首先新建一个step7项目，进行硬件组态。按照Profibus-dp配置从站的方法配置从站，该软启动的GSD文件为0X082D，版本为V2.07，HardwareV1.0，如下图。图六 插入GSD文件组态好从站后，在选择PST(CU05.05.00)时，需要注意该CU版本必须和软启动的CU版本保持一直。通过ABB软启动器的菜单、设置、功能、模仿软件可以查找对应的CU版本。同时设定软启动的总线控制为是，总线控制型式为其他，总线地址为01000，但是不要和总线上其他从站地址重复，该地址与PLC中的地址相对应。ABB软启动器参数设置之后必须保存。图七 设置通讯地址5 通讯实验参数设置和程序编写完成后，点击在线按钮 ，如果设置一切正常，则该从站地址前面亮绿灯，否则亮红灯，说明设置有问题，这时应该查看接线有无问题，或者要确定PST的版本（本例是CU05.05.00）。通讯建立好已好，可以通过PLC来控制软启动的启动和停止了。这里需要注意软启动的控制字和状态字了，根据前面所设置软启动的I/O地址，并根据下图软启动的启动信号地址为Local:3:O.data160.0软启动的停止信号地址为Local:3:O.data160.1软启动使能信号地址为Local:3:O.data160.3软启动故障复位信号地址为Local:3:O.data160.2需要指出的是，在软启动运行前，PLC必须先给出软启动的使能信号，也就是让Enable置1，当使能信号置1后，同时给软起启动和停止命令，也就是让软启动的控制字位0和位1同时置1，这时2秒以后软启动内部接触器会吸合，软起动就已经开始启动了，如果让软启动停止，则让控制字位0和位1同时置0，软启动内部接触器断开，软启动停止工作。该项目当时测试时，关掉软启动的电源开关，将软启动设置为演示模式，在这种模式下，通过PLC来启动和停止软启动，可以看到模拟软起运行的状况，也可以查看软启动的启动次数，以确定整个通讯正常，除了在演示模式下可以看到软启动的状态，通过软启动的状态字在PLC里也可以观察软启动的状态，如下图为软启动的部分状态字：这里需要说明一下，我当时按照控制字的位数，分别让位0、1、3置1，但是软启动根本就不启动，然后在软启动里面也把In0和In1设置为无，软启动还是不能启动，最后，我在SST里，打开DataAreaProperties窗口，将In0和In1设置为None，点确定后，重新下载到PLC里，结果同时把控制字的位0、1、3置1，软启动就运行了。6 结束语通过Profibus-DP总线，实现了ABB软启动器与西门子PLC的远程通讯。目前，Profibus-DP总线在变频器及仪表上使用较多，但是在ABB软启动器上的通讯应用比较少，这次通讯方法的成功，为Profibus-Dp总线应用拓展了范围，可推广至软启动的设备当中。（由于ABB软启动器只能够通过变压进行启动，不能变频控制，所以一般用于工频控制的设备）。参考文献1催坚等西门子工业网络通讯指南M北京: