Keywords: PROFIBUS-DP 、Servo Motor、POSMO A
摘要：本文主要根據PROFIBUS-DP網絡在POSMO A伺服電機控制系統(tǒng)中的應用，講述了PROFIBUS-DP工業(yè)網絡的組成及編程，PLC作為主站通過DP網絡向智能電機傳輸控制信號，各智能電機作為PLC的從站，實現了整個系統(tǒng)的分布式控制，達到精確定位的目的。
關鍵詞：PROFIBUS-DP、伺服電機、POSMO A
1．SIMODRIVE POSMO A電機
SIMODRIVE POSMO A是一種帶有集成式變頻器、定位控制器、可選變速箱以及PROFIBUS-DP通訊功能的智能電機。其驅動單元通過PROFIBUS DP進行通訊，因此可同時運行幾個驅動系統(tǒng)。對于大型設備的安裝，采用直線電源總線和通訊總線結構，可以顯著減少所需電纜數量。另外，簡單的連接器系統(tǒng)可保證在安裝和維修方面節(jié)約大量成本。在SIMODRIVE POSMO A中，借助于SimoCom A可以最多編程27個進給程序段。在編程之后，進給程序可以通過任何具有PROFIBUS能力的PLC啟動，并且還可以進行編輯。其主要特點有：
（1） 通過通訊總線和電源總線的有機統(tǒng)一，簡化了機械結構。
（2） 通過簡單的通訊接口，即可集成在任何PROFIBUS-DP環(huán)境中。
（3） 用戶友好的功能塊簡化了使用STEP 7 在SIMATIC環(huán)境中的配置，只需提供GSD文件便可以作為從站。
（4） 帶有集成PROFIBUS地址開關和終端電阻的插入式連接蓋，接線更換方便。
（5） 可以通過PROFIBUS-DP和指示燈進行故障診斷。
（6） 使用SIMATIC bbbeservice和路由以及通過DRIVE ES進行工程調試和遠程診斷。符合全集成自動化理念，即聯(lián)合通訊、配置和數據管理。
（7） 采用SimoCom A，一種直觀用戶友好的調試工具，系統(tǒng)調試極其容易。
2．現場總線PROFIBUS-DP
PROFIBUS-DP是經過優(yōu)化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統(tǒng)和分布式I/O站以及現場設備之間的通信而設計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0到20mA并行信號線。用于分布式控制系統(tǒng)的高速數據傳輸，其主要特點是最小化的響應時間，高抗干擾性。
PROFIBUS-DP使用物理層和數據鏈路層，這種精簡的結構保證了數據的高速傳輸，特別適合PLC與現場分散的I/O設備之間的通信。直接數據鏈路映像程序DDLM提供對數據鏈路層的訪問。用戶接口規(guī)定了設備的應用功能、PROFIBUS-DP系統(tǒng)和設備的行為特性。PROFIBUS-DP特別適合于PLC主站與從站之間的主從方式，以及這兩種方式的混合。
PROFIBUS-DP用于設備級的高速數據傳送，中央控制器通過高速串行線同分散的現場設備進行通信，多數數據交換是周期性的，除此之外，智能化現場設備還需要非周期性通信，以進行配置、診斷和報警處理。
中央控制器周期地讀取從設備的輸入信息并周期地向從設備發(fā)送輸出信息，總線循環(huán)時間必須要比中央控制器的程序循環(huán)時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供了強有力的診斷、保護、組態(tài)和配置功能，數據通信是由主站和從站進行監(jiān)控的，具有同步和鎖定功能。主站和從站的數據分三個階段：參數化、組態(tài)和數據交換進行周期化傳送。
3．控制系統(tǒng)組成
（1）組態(tài)主站和從站
組態(tài)過程中應注意組態(tài)主站應該與實際硬件型號完全一致，否則造成PLC系統(tǒng)內部錯誤，組態(tài)站地址應與POSMO A中撥號開關設定從站地址相同，POSMO A的DP地址通過內置的撥號開關來設定，其最高位為終端電阻。
圖1：硬件組態(tài)及通信地址配置
（2） 程序編寫
1．建立數據塊DB1，將數據塊中的數據地址與從站中的PZD、PKW數據相對應。
2．在OB1中調用SFC14和SFC15，完成從站數據的讀寫。周期性通信通過調用SFC14、SFC15直接訪問PKW和PZD，數據交換快，實時性好?？梢灾苯油ㄟ^PROFIBUS-DP對電機進行實時控制，監(jiān)控電機速度和位置。表1即為POSMO A的固定的報文結構：
表1：POSMO A報文結構
3．對PZD的讀寫，通過PZD輸出命令到從站控制電機的起動、停止及傳輸塊的執(zhí)行，讀取PZD輸入命令監(jiān)控從站的工作狀態(tài)，還可以通過觸發(fā)傳輸塊進行精確定位，此過程中嚴格按照控制字的功能發(fā)送基本控制信號。例如點動1時將453F送到PZD1即可，PZD2的高位為塊選擇數值，下表2即為控制字各位的說明：
表2：控制字
表3：狀態(tài)字
4．對PKW的讀寫，通過PKW設置或讀取重要參數。
PKW一般為4個字，分別為PKE（參數表示符）、IND（參數從索引）、PWE（參數值高位）、PWE（參數值低位）。
① SFC15用于將數據寫入PROFIBUS從站
將DB1.DBX12.0開始的連續(xù)4個字寫入從站，向從站發(fā)送讀（寫）參數請求。
DB1.DBW12—→ PKE_W1
DB1.DBW14—→ IND_W1
② SFC14用于讀PROFIBUS從站的數據，讀取所需要的重要參數
PKE_R1—→DB1.DBW0
IND_R1—→DB1.DBW2
PWE1_R1—→DB1.DBW4
PWE2_R1—→DB1.DBW6
③ W#16#100是硬件組態(tài)時PKW的起始地址
LADDER:硬件組態(tài)時PKW（或PZD）的起始地址。
RECORD：數據塊（DB1）中定義的PKW（或PZD）數據區(qū)相對應的數據地址。
RET_VAL:程序塊的狀態(tài)字，可以以編碼的形式反映出程序的執(zhí)行狀態(tài)和錯誤信息。
下圖通過PKW設定電機速度，0Hex=0%,4000Hex=100%,在此我們設定P26=50：
圖3：系統(tǒng)功能塊調用
5、總結
POSMO A電機結構緊密，適合高精度定位控制系統(tǒng)，特別是數控機床。安裝、維修方便簡潔，POSMO A智能電機功能強大，編程、調試和參數設定簡單明了，采用人機對話的方式，用戶可以很快靈活應用，其應用前景不可限量。
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：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
