礦產(chǎn)行業(yè)里西門子和變頻器的設(shè)備通訊控制應(yīng)用案例

項(xiàng)目詳情：
電力技術(shù)最早用于礦產(chǎn)挖掘作業(yè)中的礦井提升機(jī)上，包括皮帶輸送機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等。同時(shí)變頻器的應(yīng)用在很大程度上提高了礦產(chǎn)開采的高效性，同時(shí)可以比原來的定速運(yùn)行的電機(jī)更加節(jié)能，在變頻器的使用中，需要通過 PLC 進(jìn)行調(diào)控。下文講述了此次生產(chǎn)現(xiàn)場的配置案例的應(yīng)用方法。

項(xiàng)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(diào)控，使用西門子1200PLC 控制變頻器、軟啟動器等的各項(xiàng)性能指標(biāo)。變頻器、軟啟動器對電機(jī)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(jìn)行調(diào)控需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。我公司生產(chǎn)的Modbus 轉(zhuǎn) Profinet協(xié)議適配器 BX-601-PN產(chǎn)品可以解決這種協(xié)議轉(zhuǎn)換的方案。

網(wǎng)關(guān)BX-601-PN實(shí)現(xiàn)了串口與 Profinet 之間的數(shù)據(jù)通信。可連接一個(gè)具有 RS232 或者 RS485接口的設(shè)備到 Profinet 網(wǎng)絡(luò)。
BX-601-PN 適配器在 Profinet 側(cè)是一個(gè) Profinet 從站，在串口側(cè)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(gè)串口同時(shí)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(gè)網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)的大端小端格式問題；
支持字符超時(shí)、字符個(gè)數(shù)、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(shù)可通過PLC組態(tài)軟件 自由設(shè)定，最大 Profinet 輸入/輸出：
①M(fèi)ax 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(yīng)用簡單，只需簡單的幾步操作就可實(shí)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(jù)說明書配置
4、產(chǎn)品體積小巧，節(jié)省空間
5、產(chǎn)品功能強(qiáng)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(gòu)圖
從拖動系統(tǒng)的角度來說，一個(gè)工藝流程包括控制、驅(qū)動、執(zhí)行、負(fù)載這四個(gè)環(huán)節(jié)。在本案例中，
控制指的是上位機(jī)-西門子 1200PLC，驅(qū)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(jī)，負(fù)載是風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)等。我們的產(chǎn)品 BX-601-PN就是處于控制和驅(qū)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(xiàng)參數(shù)說明
變頻器使用如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：通訊波特率：19200bps，數(shù)據(jù)位：8，奇偶校驗(yàn)位：無，停止位 1.
變頻器的從站 ID 號是：1（可設(shè)置）
變頻器使用 Modbus 命令為：03 號讀保持寄存器和 16 號預(yù)置多個(gè)寄存器。
03 號命令讀取寄存器起始地址為：4120，數(shù)據(jù)長度：2 個(gè)字。
16 號寫命令的寄存器起始地址為：4320，數(shù)據(jù)長度：3 個(gè)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(diǎn)擊“確定”：
現(xiàn)場總線：默認(rèn)即可

Node（1）——下的“從站地址”要設(shè)置為變頻器作為 Modbus 從站的站地址。
03 和 16 號命令要設(shè)置“Modbus 寄存器起始地址”、“數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)”和“內(nèi)存映射起始地址”。其
中“內(nèi)存映射起始地址”可以點(diǎn)擊工具欄上的“自動映射”按鈕 來自動計(jì)算完成。
下載配置是通過 USB 接口或者以太網(wǎng)進(jìn)行下載的。只需將適配器上電，點(diǎn)擊配置軟件工具欄的下載按鈕 ，根據(jù)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(shè)置
Profinet DP 端只需在 PLC 的組態(tài)軟件中導(dǎo)入 GSD 文件，拖動好輸入/輸出數(shù)據(jù)塊，設(shè)置好
IP 地址即可：

網(wǎng)關(guān)BX-601-PN 地址設(shè)置：
BX-601-PN的網(wǎng)關(guān)關(guān)于ip地址的設(shè)置有兩種方法：一種是直接通過PLC組態(tài)軟件分配設(shè)置；
一種是通過配置軟件 的“Port0->Profinet 地址”參數(shù)來設(shè)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(zhuǎn) Profinet網(wǎng)關(guān)，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(shè)備跟上位機(jī)之間一對一的通訊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高精度采集，使設(shè)備長時(shí)間保持穩(wěn)定良好運(yùn)行。

審核編輯 黃宇