现场总线技术和汇川变频器DP技术应用教材课件.ppt
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1、NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCEPROFIBUS现场总线现场总线及其汇川变频器及其汇川变频器DP应用技术应用技术深圳市汇川技术有限公司张志军NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE幻灯片目录一一:现场总线概念及发展史现场总线概念及发展史二:二:PROFIBUSDP定义的设备类型定义的设备类型三:三:PROFIBUS网络系统的类型网络系统的类型四:硬件组成,文档和工具软件四:硬件组成,文档和工具软件五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用六:汇川变频器的六:汇川变频器的DPDP特性和知识特
2、性和知识七:在主站中对从站七:在主站中对从站( (汇川变频器汇川变频器) )进行读写操作进行读写操作八:思考题和习题八:思考题和习题:NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE一一:现场总线概念及发展史现场总线概念及发展史1:总线概念总线概念: 现场总线是安装在生产过程区域得现场设备,仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行的,数字的,多点的,双向通信的数据总线。2:主流总线主流总线1):PROFIBUS2):DEVICENET3):CANOPEN4):CCLINKNOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVAN
3、CE一一:现场总线概念及发展史(现场总线的控制方式)现场总线概念及发展史(现场总线的控制方式)NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE一一:现场总线概念及发展史(普通接线方式)现场总线概念及发展史(普通接线方式)NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE一一:现场总线概念及发展史现场总线概念及发展史3:PROFIBUS的发展历史的发展历史1987年由SIEMENS等13家企业和5家研究机构联合开发;1998年批准为德国工业标准DIN19245;1996年成为欧洲标准EN501701999年成为国际标准IEC6
4、1158的组成部分2001年批准为中国的行业标准JB/T10308.3-2001j4:PROFIBUS国际组织(国际组织(PI)89年,德国的一些采用PROFIBUS规范的企业组PROFIBUS用户组织(PNO)95年成立PROFIBUS国际组织(PI)97年7月中国成立PROFIBUS用户组织(CPO),挂在中国机电一体化应用协会(CAMETA)下NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE二:二:PROFIBUSPROFIBUSDPDP定义的设备类型定义的设备类型PROFIBUS-DP是一种支持多个主站的网络系统,有三种设备类型1 1:1 1类主站(
5、类主站(DPM1DPM1)中央控制器,他与分散的I/O设备(DPSLAVE)交换数据。网络中允许若干个DPM1,那么,典型的1类主站是PLC。比如说,我们使用SIEMENS S7300的CPU通过DP网络来控制带DP卡MD320,这台S7300的CPU就称为1类主站2 2:2 2类主站类主站(DPM2)(DPM2)用于组态,监视或工程配置工具。他被用来设定网络或参数,监视DPSLAVE.比如说,我们在PC机上安装了一套配置DP网络的工具软件,可以用来设定网络的相关参数,并上传下载,那么,这台PC就称为2类主站。3 3:从站:从站(DPSLAVE)(DPSLAVE)直接连接的外围设备,典型的就是
6、我们的变频器,仪器仪表,阀门当然,这个所谓的外围设备必须是带DP接口的NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE三:三:PROFIBUS网络系统的类型(单主站)网络系统的类型(单主站) NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE三:三:PROFIBUSPROFIBUS网络系统的类型(多主站)网络系统的类型(多主站)NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE三:三:PROFIBUSPROFIBUS网络系统的类型(解释)网络系统的类型(解释)在一个DP网络中,无论1类主站,
7、还是2类主站,和从站,总线上只允许126个站,我们可以将这些站称之为网络节点,简称节点(NODE)。之所以一个总线能够得到广泛的应用并成为标准,是由于PROFIBUS总线协议是开放的,意味着,只要大家都遵循这个标准,那么不同的制造商的设备都可以挂在这个总线下。例如,我们有一个支持PROFIBUS DP的SIEMENSS7 300的CPU,然后我们还有若干台支持DP从站的HC MD3xx的变频器,有若干个支持DP的仪器,都可以挂到DP总线上。我们还需要给总线配置通讯参数等,则还需要一台安装了配置软件的PC来充当2类主站。目前,世界上最流行的DP主站系统是SIEMENS S7300/400的CPU
8、。CPU类型有S7300的有CPU312,313,314,315,316,317T,318,S7400的CPU412,414,416,417等。凡是后缀带有2DP的CPU都支持DP主站。本质上,对安全性要求特别高的双冗余热备系统就是采用的PROFIBUSDP技术NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE四:硬件组成,文档和工具软件(硬件四:硬件组成,文档和工具软件(硬件1)A:2类主站1:安装有WINDOWS XP SP2,STEP7 V5.2(西门子S7300/400编程软件)的 PC机一台2:CP5611/CP5511通讯卡(PCI插槽MPI通讯卡
9、)或PC适配器(S7300/400的编程通讯电缆)一个以上配置可将一台PC变成DP的2类主站。NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE四:硬件组成,文档和工具软件(硬件四:硬件组成,文档和工具软件(硬件2 2)B:1类主站 S7300系列,支持DP主站的CPU 1台。C:从站设备 1:MD320变频器,若干台 2:MDPFSS PROFIBUS DP从站通讯适配器若干 3:MDPFSS DP通讯适配器的GSD文件(可向深圳汇川技术有限公司索取或登陆网站WWW.INOVANCE.CN下载)NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVA
10、NCENOVANCE四:硬件组成,文档和工具软件(四:硬件组成,文档和工具软件(GSD文件解释)文件解释)对于用户而言,并不需要掌握对于用户而言,并不需要掌握GSD文件的具体内容,但是,一定要文件的具体内容,但是,一定要知道有知道有GSD文件,从站才可以挂到主站上。文件,从站才可以挂到主站上。1:总线上每个1类主站或从站必须有一个设备描述文件(GSD文件), 这个文件里包含了PROFIBUS-DP设备的特性;2:GSD文件包含了DP设备所有的特定参数,例如: (1):支持的波特率; (2):支持的消息帧长度; (3):输入/输出数据的数量; (4):诊断消息的功能和含义; (5):模块化设备的
11、选项; 3:GSD文件是一个ASCII码格式的文本文件; 4:每个组态工具需要关联到GSD文件信息; 5:GSD文件由设备制造商创建和提供; 6:PROFIBUS国际组织提供GSD文件编辑器,便于用户很容易的创建GSD文件; 7:GSD文件编辑器包含GSD语法检查器,以使创建的GSD文件符合PROFIBUS的标准;汇川变频器汇川变频器DP卡提供的卡提供的GSD文件名为:文件名为:MD32PFSS.GSDNOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE四:硬件组成,文档和工具软件(工具软件)四:硬件组成,文档和工具软件(工具软件)DP网络的配置工具由于是SIE
12、MENS公司倡导的,因此,S7300/400 CPU编程软件就成了理所当然的DP网络配置工具NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )1:DP的另一种叫法分布式I/O在S7300/400组成的系统中,有时也把DP称之为分布式I/O.也就是说,CPU将一个远程DP站点当作是一个本地式的I/O模块一样来访问。在S7300/400系统中,I/O模块是必须分配地址的。可以采用系统自动配置,也可以采用手工配置的方式来自由定义I/O模块的地址。在软件中的操作如下:A:给
13、空工程添加一个站点可以添加一个300/400站点,这个站点将作为DP网络中的主站。NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )B:出现如下画面成功的创建了一个站点,右边对象窗口出现HARDWARE,表示一个站点创建成功,下一步,通过双击HARDWARE,将进入硬件配置(组态)小知识:所谓的硬件组态,就是确定硬件信息的相关特性,例如地址分配,模拟模块的输入类型等NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网
14、络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )1:这里是硬件目录,可以将需要的硬件添加到系统中我们先插入一个机架(RAIL)2:插入的机架就显示在配置窗口了小知识:SIEMENS S7300/400系统的机架是个很重要的逻辑概念,有些场合硬件的寻址和通讯需要用到,S7300最多支持4个本地机架,一个机架支持最多最多11个逻辑槽个逻辑槽(slot),1#电源,电源,2CPU,3#接口模块,接口模块,411#常规常规I/O模块模块所谓的分布式I/O和本地I/O是一个相对的概念NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:
15、DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )1:向2#槽中插入一个带DP的CPU2:在2#槽的X2-DP右击,选择”ADD MASTER SYSTEM”,可以创建DP网络3:在随后出现的对话框中点击”确定“ 总线就成功的创建了NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )安装汇川MD32PFSS.GSD文件,这一步很重要,GSD文件实质上就是一个接口文件,所有SIEMENS第三方的DP设备,依赖GSD文件,才可以被加入
16、到DP网络中。选中INSTALL NEW GSD,出现一个打开GSD文件的对话框,找到该文件,选中OK,完成GSD文件的安装NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )1:这就是添加成功的总线,往总:这就是添加成功的总线,往总线上添加线上添加DP站的时候,一定要注站的时候,一定要注意先用鼠标点中总线,不然你的意先用鼠标点中总线,不然你的DP站点是加不上去的,这是很多站点是加不上去的,这是很多初学者易犯的错误初学者易犯的错误2:依次点开各个,找到汇川的DP标志模
17、块,将MD32PFSS模块拖到DP总线上。可以看到,模块已经挂到了总线上。OK,操作成功3:用鼠标选中已经挂到总线的MD32PFSS模块,在这里就会出现DP模块的槽,一开始是空的,表明需要确定DP的PPO类型,然后,根据我们需要的PPO类型,将它拖到这个槽中NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE五:五:DPDP网络配置工具的使用网络配置工具的使用( (硬件地址分配知识硬件地址分配知识) )当PPO类型确定,拖到了这个槽的时候,系统就自动的给这个模块分配了I/O地址。要记住这个地址,以后访问变频器的时候就要使用这个地址(在第在第7章的软件编程中需要使
18、用到这些地址!章的软件编程中需要使用到这些地址!)小知识:S7300/400的外围I/O寻址PI:外围输入映象(可以以BIT/BYTE/WORD/DWORD方式寻址)PQ:外围输出映象(可以以BIT/BYTE/WORD/DWORD方式寻址)例如:以字节方式访问外围输入字节为256的硬件通道,标记为PIB256,以字方式访问外围输出字节为256起始的硬件通道,标记为PQW256. 这在我们编程的时候是必须的NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE六:汇川变频器的六:汇川变频器的DPDP特性和知识特性和知识汇川变频器DP通讯卡的结构,如下图。对外提供PR
19、OFIBUS 9针标准接口也提供端子型接口,提供指示灯监视网络的状态,提供一组拨玛开关用以设置相关的网络参数,例如通讯速度,数据格式,终端电阻选择灯。PROFIBUS 9针标准连接器请注意:无论采用哪种连接请注意:无论采用哪种连接方式,请务必采用标准的方式,请务必采用标准的DP电缆,否则可能造成通电缆,否则可能造成通讯故障!讯故障!NOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCENOVANCE六:汇川变频器的六:汇川变频器的DPDP特性和知识特性和知识总线接口的内部电路图(标准总线接口的内部电路图(标准9PIN插头)插头)NOVANCENOVANCENOVANCENOVA
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