Profibus-DP總線技術(shù)及其在BWS伺服傳動中的應(yīng)用

　　圖2中F為幀標(biāo)志字段（8位）。A為從站地址字段?？刂谱侄蜟表示幀類型、編號、命令和控制信息，它將HDLC幀分為三種類型：信息幀（1）、監(jiān)控幀（S）和無編號幀（U）。其中信息幀用于應(yīng)用數(shù)據(jù)（Useful Data）的傳輸并捎帶應(yīng)答;監(jiān)控幀用于監(jiān)視鏈路上的正常操作，對鏈路狀態(tài)做出各種響應(yīng)（如認(rèn)可幀、請求重傳或暫停等）;無編號幀（不含信息字段）用于傳輸各種元編號命令和響應(yīng)，例如建立鏈路工作模式，釋放鏈路及報(bào)告特殊情況等。信息字段由PKW+PZD的應(yīng)用數(shù)據(jù)構(gòu)成，PKW用于讀寫參數(shù)值，如寫入控制字或讀出狀態(tài)字等，一般為4B長，而PZD用于存放控制器的具體控制值，設(shè)置站點(diǎn)或狀態(tài)字的參數(shù)，一般為2～10B長。例如，PKW=P554.1代表向變頻器的主驅(qū)動模塊寫入一個(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(jié)為0#～7#電機(jī)的起?？刂莆?。FCS是幀校驗(yàn)字段，它對整個(gè)幀的內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗余碼（CRC）校驗(yàn)，該HDLC幀最長可達(dá)24B。

圖2 正常響應(yīng)模式主站與從站間傳輸幀的格式

3 伺服電機(jī)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(tǒng)由于其控制器提供了專門的PROFIBUS-DP總線接口模塊，可以像其他的PROFIBUS-DP一樣，用普通的雙絞線作為通信介質(zhì)，很方便的連接到基于PROFIBUS-DP總線的工業(yè)控制系統(tǒng)上，如圖3所示。

　　上位機(jī)由西門子的S7-300PLC組成，型號為6ES7315-2AG10-0AB0，它有一個(gè)專門的PROFIBUS-DP接口，一個(gè)MPI通信接口，可接入64個(gè)從站。PROFIBUS-DP總線負(fù)責(zé)對整個(gè)系統(tǒng)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(shù)的命令傳送與設(shè)置等。作為一個(gè)窗口，由組態(tài)軟件ProTool編織的人機(jī)界面可方便的對整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和參數(shù)的修改。

　　BWS-BBR/BBF的伺服控制器與伺服電機(jī)之間采用旋轉(zhuǎn)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(tǒng)，伺服電機(jī)實(shí)時(shí)的將其運(yùn)行狀態(tài)與信息上傳給伺服控制器。作為PROFIBUS-DP總線上的節(jié)點(diǎn)，伺服控制器可以與PLC主機(jī)進(jìn)行通信，通過總線接受上位機(jī)的各種操作、控制和參數(shù)設(shè)定命令等。

圖3 伺服電機(jī)接入PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

4 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　通過PROFIBUS-DP總線進(jìn)行通信與控制的伺服系統(tǒng)，主要解決的是上位主機(jī)的軟件設(shè)計(jì)問題，以下是PLC程序的主要設(shè)計(jì)框圖

圖4 PLC程序設(shè)計(jì)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。