摘要：本文结合实例介绍S7-300 PLC与西门子矢量变频器6SE70通过Profibus-DP通信的硬件组态、变频器的相关参数设置及软件编程。

    西门子6SE70系列书本型变频器是西门子公司采用矢量控制技术，结合诸多先进生产制造工艺推出的高性能变频器，带有现场总线接口和通信功能。Profibus-DP是一种开放式的现场总线通信协议，用于现场设备的数据传输。本文介绍粉焦刮板机系统中，Profibus-DP在变频器6SE70与西门子S7-300 PLC之间的应用。

    1 工艺概述
    在焦炉生产中，粉焦刮板机用于将熄焦循环水沉淀池中的粉焦刮到粉焦脱水台上。其控制系统采用西门子6SE70变频器及S7-300 PLC，整套系统具有操作简便、运行安全可靠、便于维护等特点。
    粉焦刮板机位于粉焦沉淀池上，刮板机系统控制对象包括行走电机、卷取电机、电动抱闸。行走电机、卷取电机包括正反转控制。
    系统工作过程：粉焦刮板机在起始位置时，刮板升降机构将刮板下降到沉淀池池底，行走驱动装置驱动小车前进，带动刮板刮沉淀池底的焦粉；粉焦刮板机行走到沉淀池斜坡时，刮板上升；粉焦刮板机继续前进至坡顶，刮板停止上升；粉焦刮板机前进至沥水槽平整位置端部，粉焦刮板机停止；刮板再次上升至初始位置，粉焦刮板机加速行走并返回至起始位置，然后往复循环动作。

    2 系统结构
    粉焦刮板机采用西门子S7-300系列PLC作为控制系统，通过PLC实现逻辑运算和顺序控制。整个系统硬件包括1个电源模块PS307 、 1个CPU模块CPU315-2DP、2个数字量输入模块SM321、 2个数字量输出模块SM322。
    卷取、行走电机分别由卷取、行走变频器来调速，行走变频器和卷取变频器选用西门子6SE70系列矢量控制变频器。
    粉焦刮板机系统中2台变频器配备了CBP通信卡，安装于MasterDriver上，使之成为网络通信结点之一。PLC控制器为CPU315，集成了Profibus-DP现场总线接口及协
议，变频器和编码器与PLC之间的物理连接是通过Profibus-DP现场总线来实现的，在硬件组态界面中为变频器分配网络地址，其中行走变频器组态地址为3，该地址与现场变频器（变频参数P918. 1=3）的通信地址保持一致。变频器设定点的控制方式为Profibus（变频参数P368=6）。
    整个系统网络中，所有的站必须设定为相同的数据传输率，本系统传输率设为1. 5Mb/s。粉焦刮板机的PLC编程软件应用西门子Step7 V5. 5_CN版本。整个系统程序硬件组态如图1所示。


    3 通信及变频器参数
    3.1 Profibus-DP通信
    Profibus-DP是一种在主站和从站之间采用轮循方式的通信协议，6SE70系列变频器在Profibus-DP结构中，周期型通道的可用数据结构被定义为参数过程数据对象，且能用报文分别传送。报文监控时间为10ms（变频参数P695）。
    作为从站的变频器与PLC主站之间的通信是通过PP0来实现的：一方面通过PP0将控制字、频率设定值由PLC主站传送给从站的变频器，对变频器进行控制；另一方面通过PP0将状态字、实际值（频率、电流）由从站的变频器传送给PLC主站。
    粉焦刮板机系统的通信方式的设定：PP0 4。这种方式为0个PKW（读写参数区）和6个PZD（过程数据区），输入、输出都为6个PZD。变频器设置P60=7、 P53=3、允许CBP（Profibus）操作。
    PLC给变频器的控制字为第1个与第2个PZD，第3个输入的PZD为给变频器的主给定字。
    变频器给PLC的状态字为第1个与第2个PZD，第3个PZD为变频器反馈给PLC的实际输出频率的百分比值，第4个为变频器反馈给PLC的实际输出电流的百分比值。

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