礦產行業(yè)里西門子和變頻器的設備通訊控制應用案例

項目詳情：

電力技術最早用于礦產挖掘作業(yè)中的礦井提升機上，包括皮帶輸送機、風機、水泵等。同時變頻器的應用在很大程度上提高了礦產開采的高效性，同時可以比原來的定速運行的電機更加節(jié)能，在變頻器的使用中，需要通過 PLC 進行調控。下文講述了此次生產現(xiàn)場的配置案例的應用方法。

項目需求：

在此案例中，某礦山工業(yè)選用施耐德的變頻器、軟啟動器等做現(xiàn)場工藝調控，使用西門子1200PLC 控制變頻器、軟啟動器等的各項性能指標。變頻器、軟啟動器對電機的支配通過 Modbus 協(xié)議執(zhí)行，西門子 1200PLC 使用的Profinet 協(xié)議，因此用 PLC 對變頻器進行調控需要進行協(xié)議轉換。我公司生產的Modbus 轉 Profinet協(xié)議適配器 BX-601-PN產品可以解決這種協(xié)議轉換的方案。

網關BX-601-PN實現(xiàn)了串口與 Profinet 之間的數據通信。可連接一個具有 RS232 或者 RS485接口的設備到 Profinet 網絡。

BX-601-PN 適配器在 Profinet 側是一個 Profinet 從站，在串口側是 MODBUS 主站或通用模式；

BX-601-PN適配器作為 Modbus 主站；最多可配置 3個串口同時工作 

支持 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H 號功能；

支持Modbus 功能碼 03H、04H 支持“字節(jié)交換”功能，便于用戶解決兩個網絡間數據的大端小端格式問題；

支持字符超時、字符個數、分隔符控制方式，具有自動發(fā)送功能；

Profinet 輸入/輸出字節(jié)數可通過PLC組態(tài)軟件 自由設定，最大 Profinet 輸入/輸出：

 ①Max Input Bytes ≤1440 Bytes

 ②Max Output Bytes ≤1440 Bytes

 ③Max Data Bytes ≤2880Bytes

選用 BX-601-PN的優(yōu)勢：

1、配置方便，應用簡單，只需簡單的幾步操作就可實現(xiàn)通信

2、人性化的配置軟件和配置界面，

3、不需要精通 Profinet 協(xié)議也可以根據說明書配置

4、產品體積小巧，節(jié)省空間

5、產品功能強大，既支持 Modbus 協(xié)議，也支持自定義通信

解決方案：

1、通訊簡易構圖

從拖動系統(tǒng)的角度來說，一個工藝流程包括控制、驅動、執(zhí)行、負載這四個環(huán)節(jié)。在本案例中，

控制指的是上位機-西門子 1200PLC，驅動指的是施耐德的 Altivar 61 變頻器和 ATS22 軟啟動器。執(zhí)行指的是電機，負載是風機、水泵、空壓機等。我們的產品 BX-601-PN就是處于控制和驅動之間的協(xié)議

2、配置簡要說明：

此處只說明 BX-601-PN在變頻器和 PLC 之間的配置過程，其他鏈路配置步驟與之相同。

1.Altivar 61 變頻器的各項參數說明

變頻器使用如下數據結構：通訊波特率：19200bps，數據位：8，奇偶校驗位：無，停止位 1.

變頻器的從站 ID 號是：1（可設置）

變頻器使用 Modbus 命令為：03 號讀保持寄存器和 16 號預置多個寄存器。

03 號命令讀取寄存器起始地址為：4120，數據長度：2 個字。

16 號寫命令的寄存器起始地址為：4320，數據長度：3 個字。

2.BX-601-PN使用簡要說明：

安裝好該配置軟件 ，打開快捷方式 ，選擇 PN2MRM3，點擊“確定”：

現(xiàn)場總線：默認即可

Node（1）——下的“從站地址”要設置為變頻器作為 Modbus 從站的站地址。

03 和 16 號命令要設置“Modbus 寄存器起始地址”、“數據個數”和“內存映射起始地址”。其

中“內存映射起始地址”可以點擊工具欄上的“自動映射”按鈕 來自動計算完成。

下載配置是通過 USB 接口或者以太網進行下載的。只需將適配器上電，點擊配置軟件工具欄的下載按鈕 ，根據提示，一步步執(zhí)行即可：

下載成功后，BX-601-PN即可按照新的配置重新通訊，無需重新啟動適配器。

3.Profinet DP 端的 PLC 組態(tài)軟件設置

Profinet DP 端只需在 PLC 的組態(tài)軟件中導入 GSD 文件，拖動好輸入/輸出數據塊，設置好

IP 地址即可：

網關BX-601-PN 地址設置：

BX-601-PN的網關關于ip地址的設置有兩種方法：一種是直接通過PLC組態(tài)軟件分配設置；

一種是通過配置軟件 的“Port0->Profinet 地址”參數來設置，下載入適配器生效。

 以上是本案例的配置過程，通過使用Modbus 轉 Profinet網關，用戶能夠快速地將 Altivar 61 變頻器、ATS22 軟啟動器和 PLC 連接起來，配置簡單，操作方便。輕松完成 Modbus 設備跟上位機之間一對一的通訊，實現(xiàn)了數據的高精度采集，使設備長時間保持穩(wěn)定良好運行。