Profibus-DP總線(xiàn)技術(shù)及其在BWS伺服傳動(dòng)中的應用

　　圖2中F為幀標志字段（8位）。A為從站地址字段?？刂谱侄蜟表示幀類(lèi)型、編號、命令和控制信息，它將HDLC幀分為三種類(lèi)型：信息幀（1）、監控幀（S）和無(wú)編號幀（U）。其中信息幀用于應用數據（Useful Data）的傳輸并捎帶應答;監控幀用于監視鏈路上的正常操作，對鏈路狀態(tài)做出各種響應（如認可幀、請求重傳或暫停等）;無(wú)編號幀（不含信息字段）用于傳輸各種元編號命令和響應，例如建立鏈路工作模式，釋放鏈路及報告特殊情況等。信息字段由PKW+PZD的應用數據構成，PKW用于讀寫(xiě)參數值，如寫(xiě)入控制字或讀出狀態(tài)字等，一般為4B長(cháng)，而PZD用于存放控制器的具體控制值，設置站點(diǎn)或狀態(tài)字的參數，一般為2～10B長(cháng)。例如，PKW=P554.1代表向變頻器的主驅動(dòng)模塊寫(xiě)入一個(gè)16位的控制字，控制字的每一位都代表一種不同的控制含義;PZD的第二個(gè)字節為0#～7#電機的起?？刂莆?。FCS是幀校驗字段，它對整個(gè)幀的內容進(jìn)行循環(huán)冗余碼（CRC）校驗，該HDLC幀最長(cháng)可達24B。

圖2 正常響應模式主站與從站間傳輸幀的格式

3 伺服電機接入PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )

　　廣州博瑋伺服科技有限公司的BWS-NBBR/BBF型伺服控制系統由于其控制器提供了專(zhuān)門(mén)的PROFIBUS-DP總線(xiàn)接口模塊，可以像其他的PROFIBUS-DP一樣，用普通的雙絞線(xiàn)作為通信介質(zhì)，很方便的連接到基于PROFIBUS-DP總線(xiàn)的工業(yè)控制系統上，如圖3所示。

　　上位機由西門(mén)子的S7-300PLC組成，型號為6ES7315-2AG10-0AB0，它有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的PROFIBUS-DP接口，一個(gè)MPI通信接口，可接入64個(gè)從站。PROFIBUS-DP總線(xiàn)負責對整個(gè)系統的中的所有伺服控制器進(jìn)行管理，包括速度、力矩、位置等參數的命令傳送與設置等。作為一個(gè)窗口，由組態(tài)軟件ProTool編織的人機界面可方便的對整個(gè)控制系統進(jìn)行監視和參數的修改。

　　BWS-BBR/BBF的伺服控制器與伺服電機之間采用旋轉編碼器或光電編碼器建立反饋，形成高精度的伺服控制系統，伺服電機實(shí)時(shí)的將其運行狀態(tài)與信息上傳給伺服控制器。作為PROFIBUS-DP總線(xiàn)上的節點(diǎn)，伺服控制器可以與PLC主機進(jìn)行通信，通過(guò)總線(xiàn)接受上位機的各種操作、控制和參數設定命令等。

圖3 伺服電機接入PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )系統結構示意圖

4 軟件結構設計

　　通過(guò)PROFIBUS-DP總線(xiàn)進(jìn)行通信與控制的伺服系統，主要解決的是上位主機的軟件設計問(wèn)題，以下是PLC程序的主要設計框圖

圖4 PLC程序設計框圖

　　PLC程序由STEP 7 進(jìn)行編程。程序主要由幾大部分組成：OB100、OB1和FB40組成。