摘要：本文主要根據PROFIBUS-DP網絡在POSMO A伺服電機控制系統中的應用，講述了PROFIBUS-DP工業網絡的組成及編程，PLC作為主站通過DP網絡向智能電機傳輸控制信號，各智能電機作為PLC的從站，實現了整個系統的分布式控制，達到精確定位的目的。 1 SIMODRIVE POSMO A電機 SIMODRIVE POSMO A是一種帶有集成式變頻器、定位控制器、可選變速箱以及PROFIBUS-DP通訊功能的智能電機。其驅動單元通過PROFIBUS DP進行通訊，因此可同時運行幾個驅動系統。對于大型設備的安裝，采用直線電源總線和通訊總線結構，可以顯著減少所需電纜數量。另外，簡單的連接器系統可保證在安裝和維修方面節約大量成本。在SIMODRIVE POSMO A中，借助于SimoCom A可以最多編程27個進給程序段。在編程之后，進給程序可以通過任何具有PROFIBUS能力的PLC啟動，并且還可以進行編輯。其主要特點有： （1）通過通訊總線和電源總線的有機統一，簡化了機械結構。 （2）通過簡單的通訊接口，即可集成在任何PROFIBUS-DP環境中。 （3）用戶友好的功能塊簡化了使用STEP 7 在SIMATIC環境中的配置，只需提供GSD文件便可以作為從站。 （4）帶有集成PROFIBUS地址開關和終端電阻的插入式連接蓋，接線更換方便。 （5）可以通過PROFIBUS-DP和指示燈進行故障診斷。 （6）使用SIMATIC Teleservice和路由以及通過DRIVE ES進行工程調試和遠程診斷。符合全集成自動化理念，即聯合通訊、配置和數據管理。 （7） 采用SimoCom A，一種直觀用戶友好的調試工具，系統調試極其容易。 2 現場總線PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP是經過優化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統和分布式I/O站以及現場設備之間的通信而設計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0到20mA并行信號線。用于分布式控制系統的高速數據傳輸，其主要特點是最小化的響應時間，高抗干擾性。 PROFIBUS-DP使用物理層和數據鏈路層，這種精簡的結構保證了數據的高速傳輸，特別適合PLC與現場分散的I/O設備之間的通信。直接數據鏈路映像程序DDLM提供對數據鏈路層的訪問。用戶接口規定了設備的應用功能、PROFIBUS-DP系統和設備的行為特性。PROFIBUS-DP特別適合于PLC主站與從站之間的主從方式，以及這兩種方式的混合。 PROFIBUS-DP用于設備級的高速數據傳送，中央控制器通過高速串行線同分散的現場設備進行通信，多數數據交換是周期性的，除此之外，智能化現場設備還需要非周期性通信，以進行配置、診斷和報警處理。 中央控制器周期地讀取從設備的輸入信息并周期地向從設備發送輸出信息，總線循環時間必須要比中央控制器的程序循環時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供了強有力的診斷、保護、組態和配置功能，數據通信是由主站和從站進行監控的，具有同步和鎖定功能。主站和從站的數據分三個階段：參數化、組態和數據交換進行周期化傳送。 3 控制系統組成 組態過程中應注意組態主站應該與實際硬件型號完全一致，否則造成PLC系統內部錯誤，組態站地址應與POSMO A中撥號開關設定從站地址相同，POSMO A的DP地址通過內置的撥號開關來設定，其最高位為終端電阻（圖1）。 圖1 硬件組態及通信地址配置 （1）建立數據塊DB1，將數據塊中的數據地址與從站中的PZD、PKW數據相對應（圖2）。 圖2 建立數據塊 （2）在OB1中調用SFC14和SFC15，完成從站數據的讀寫。周期性通信通過調用SFC14、SFC15直接訪問PKW和PZD，數據交換快，實時性好。可以直接通過PROFIBUS-DP對電機進行實時控制，監控電機速度和位置。表1即為POSMO A的固定的報文結構： 表1 POSMO A報文結構 （3）對PZD的讀寫，通過PZD輸出命令到從站控制電機的起動、停止及傳輸塊的執行，讀取PZD輸入命令監控從站的工作狀態，還可以通過觸發傳輸塊進行精確定位，此過程中嚴格按照控制字的功能發送基本控制信號。例如點動1時將453F送到PZD1即可，PZD2的高位為塊選擇數值，表2即為控制字各位的說明： 表2 控制字 （4）對PKW的讀寫，通過PKW設置或讀取重要參數。 表3 狀態字 PKW一般為4個字，分別為PKE（參數表示符）、IND（參數從索引）、PWE（參數值高位）、PWE（參數值低位）。 ① SFC15用于將數據寫入PROFIBUS從站 將DB1.DBX12.0開始的連續4個字寫入從站，向從站發送讀（寫）參數請求。 DB1.DBW12—→ PKE_W1 DB1.DBW14—→ IND_W1② SFC14用于讀PROFIBUS從站的數據，讀取所需要的重要參數 PKE_R1—→DB1.DBW0 IND_R1—→DB1.DBW2 PWE1_R1—→DB1.DBW4 PWE2_R1—→DB1.DBW6 ③ W#16#100是硬件組態時PKW的起始地址 LADDER:硬件組態時PKW（或PZD）的起始地址。 RECORD：數據塊（DB1）中定義的PKW（或PZD）數據區相對應的數據地址。 RET_VAL:程序塊的狀態字，可以以編碼的形式反映出程序的執行狀態和錯誤信息。 圖3 系統功能塊調用 圖3通過PKW設定電機速度，0Hex=0%,4000Hex=100%,在此我們設定P26=50。 4 總結 POSMO A電機結構緊密，適合高精度定位控制系統，特別是數控機床。安裝、維修方便簡潔，POSMO A智能電機功能強大，編程、調試和參數設定簡單明了，采用人機對話的方式，用戶可以很快靈活應用，其應用前景不可限量。