周英鵬

S7系列PLC和西門子系列變頻器DP網(wǎng)通訊程序研究，可以使變頻器的使用控制具有更強的可操作性。因為變頻器的控制面板雖然比較簡單，但其直觀性很差，且對其操作需要具備較強的專業(yè)素養(yǎng)，如把變頻器和PLC通過DP網(wǎng)聯(lián)系起來就會更方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，而且可以改善變頻器只能單機控制的不足之處。隨著交流變頻控制技術(shù)和通訊行業(yè)的不斷進(jìn)步，通過串行的通訊方式利用PLC來實現(xiàn)對變頻器的操作與控制，這種控制方式具有較強的抗干擾能力，響應(yīng)速度快，可靠性高的特點，并且通過DP網(wǎng)串接站點提高了其傳輸數(shù)據(jù)的速率和傳輸數(shù)據(jù)的距離。

一、通訊實現(xiàn)概況

1，變頻器的通訊實現(xiàn)方案

S7系列PLC和西門子系列變頻器是中小型模塊的PLC系統(tǒng)，它能夠滿足極廣范圍內(nèi)的各種功能模塊狀況，能夠完成自動控制的任務(wù)，并且其本身帶有I/O擴展模塊，使用戶可以根據(jù)自己的需求來選擇滿足自己的模塊。而且西門子變頻器有很好的靈活性能，適用于大多數(shù)場合，它能夠減少主動系統(tǒng)和總線系統(tǒng)的壓力，還具有開放的分布系統(tǒng)。其通訊為變頻器通過DP網(wǎng)接收PLC控制器的信號，PLC控制器根據(jù)輸出和接收到的反饋信號，通過PID調(diào)節(jié)后再向變頻器傳送頻率命令，在此過程中，PLC處于控制位置，變頻器則處于執(zhí)行位置，變頻器則負(fù)責(zé)執(zhí)行PLC的指令，以完成通訊設(shè)備的控制。

2，變頻器通訊實現(xiàn)要求

S7系列PLC與西門子系列變頻器通訊實現(xiàn)步驟，首先應(yīng)該將變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，其次，PLC和變頻器進(jìn)行通訊時也要設(shè)置相應(yīng)的物理地址，由PLC來負(fù)責(zé)對信息的發(fā)送，讀取等狀態(tài)監(jiān)控，最后是對于通訊裝置進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，確定其數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，在通訊的編寫過程中，應(yīng)該首先確認(rèn)變頻器的狀態(tài)字，確保變頻器是否是正常的工作狀態(tài)，然后根據(jù)命令組裝控制字并設(shè)定頻率值，同時讀取通訊信息

二、通訊常見故障

1，變頻器參數(shù)設(shè)置故障

變頻器的參數(shù)設(shè)置在運行中有著極其重要的作用，如果對變頻器的參數(shù)設(shè)置不正確，就會造成變頻器的控制效果不完全或者造成通訊系統(tǒng)不能正常運行，由于變頻器的控制效果與參數(shù)的設(shè)置是有直接關(guān)系的，因此如果想確保獲得很好的控制效果就應(yīng)該對變頻器的參數(shù)根據(jù)實際需要的狀況進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

我廠遇見情況最多的基本是一些地址類，頻率源，信號源等類似的參數(shù)故障，以及一臺全新的變頻器投入使用需要設(shè)置的一些常見參數(shù)。

2，PLC與變頻器的通訊經(jīng)常出現(xiàn)信號中斷

PLC與變頻器通訊中干擾信號的問題是比較常見的故障，這是因為變頻器在運行的過程中產(chǎn)生出一種對電網(wǎng)電壓有極強干擾力的電波，這種電波對電纜和PLC系統(tǒng)均有較強影響，會使通訊信號不受控制，容易造成通訊信號丟失和暫時中斷的狀況發(fā)生。

3，PLC的CPU上DP網(wǎng)絡(luò)報錯

CPU上的此報警是比較常見的報警，我廠采用的PLC400系列，DP接口有3個，DP1，DP2，以及一個擴展接口，在生產(chǎn)過程中，時常會遇見報警，一旦報警就會造成大面積停機，由于制絲車間設(shè)備都是連續(xù)控制的，一個點出現(xiàn)問題，就會造成整條線停機。

我廠的網(wǎng)絡(luò)一共分為制絲1段，制絲2段，制絲3段，制絲4段，以及除塵段，香料廚房段，和幾個單獨的PLC站點，DP1網(wǎng)一般都是串聯(lián)的各個I/O箱的IM151以及TP和水分儀，DP2網(wǎng)掛的全是變頻器，為什么把變頻器單獨串一起，就是因為變頻器受干擾的影響大，以及自身產(chǎn)生電波對電網(wǎng)有干擾。

擴展接口只有制絲2的CPU上才在使用，問題最多的網(wǎng)絡(luò)也就是制絲2段，為什么呢？因為制絲2段的站點太多，DP網(wǎng)線錯綜復(fù)雜，加上去年的一次大的技術(shù)改造，核子稱換電子稱，以前原有的核子稱的所有變頻器都是通過一臺單獨的PLC在控制，然后上掛以太網(wǎng)，而現(xiàn)在換的新的電子稱全是通過DP2掛在制絲2段CPU的擴展接口，這勢必將加大PLC的通訊壓力，再加上幾年前的新添加的特色工藝柜全是掛在制絲2段的CPU上，雖說現(xiàn)在未有使用，但是也會對通訊造成影響，因為正是因為特色工藝柜未有通電，CPU上的DP1一直報錯，雖說不會影響其他段的生產(chǎn)，但從通訊的角度來探討，他是分享了CPU資源的，試想在資源有限的情況下，拿出一部分資源不動，在剩下的資源中作出大量的運算和通訊肯定更加會加大通訊的難度，所以制絲2段的網(wǎng)絡(luò)波形圖是最大，也是最不穩(wěn)定的，曾經(jīng)和班長做了幾次測試，測試結(jié)果都顯示制絲2段的網(wǎng)絡(luò)通訊性能是最差的，示波器上展示出來的波形和其他段比有很大的差別，變頻器的信號傳輸自身已經(jīng)有很大的干擾，再加上新安裝的電子稱的變頻器上掛制絲2的CPU，大大加重了CUP的負(fù)擔(dān)，特別是在夏天環(huán)境溫度升高，出問題的幾率就越大，所以整個制絲2段在每年的設(shè)備穩(wěn)定運行統(tǒng)計表中，7，8月是故障高峰期，所以要解決此問題，只有在有限的條件下，盡自己最大能力來處理。

三、針對通訊常見故障的解決辦法

1，針對參數(shù)設(shè)置造成的故障問題

當(dāng)變頻器發(fā)生參數(shù)設(shè)置故障的狀況時。首先應(yīng)該確認(rèn)電機的參數(shù)，額定電流，額定電壓，變頻器的功率大小。

由于我廠采用的DP網(wǎng)絡(luò)通訊，變頻器的地址參數(shù)是否符合（P0918），還得設(shè)置命令源（P0700），頻率源（P1000）等參數(shù)。

P0918 ? ? 地址都是唯一的，如果在更換變頻器時忘了地址，可以查找此電機的上一個或者下一個電機的變頻器地址，然后+1或者-1，這也算是上了這么多年跟班維修工作中總結(jié)的一點小技巧吧。

P0700 ? ? 這個命令源參數(shù)我廠基本所有變頻器都是設(shè)定的“6”（COM鏈路的通訊板控制），也就是對變頻器下命令的源頭來自通訊模塊的上位機

P1000 ? ? 同理頻率源設(shè)定為“66”（COM鏈路的通訊版控制），意思就是頻率大小的隨意改變只能上位機更改，現(xiàn)場變頻器操作面板上無法修改頻率。

這幾個參數(shù)在工作中是非常受用的，需要手動啟動變頻器，只需要把700和1000設(shè)置為1

2，針對PLC與變頻器的通訊經(jīng)常出現(xiàn)信號中斷的問題

出現(xiàn)通訊信號中斷的狀況首先檢查相關(guān)的線路，是否有損壞和接觸不良的狀況。如果是此類情況就應(yīng)該及時的對線路進(jìn)行維修。其次是應(yīng)該檢查附近是否有強烈的干擾源才造成通訊信號中斷的狀況，這種情況下就應(yīng)該注重減少干擾信號的產(chǎn)生。最后在程序上進(jìn)行檢查和完善，在接收和反饋信號的機制源頭上無源隔離器，以對信號中斷問題進(jìn)行解決。

四、結(jié)束語

PLC與變頻器的通訊問題涉及的方方面面，包括變頻器本身，DP網(wǎng)絡(luò)通訊，PLC之間的聯(lián)系是密不可分的，其中任何一個環(huán)節(jié)出問題，都會造成大面積的故障，所以為什么網(wǎng)絡(luò)問題是最抽象，也是最難判斷和處理的問題，一是需要自身有一定的知識儲備，二是需要有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，需要故障的累計和自身的總結(jié)才能著手處理得了網(wǎng)絡(luò)問題，現(xiàn)在對電工這個職業(yè)要求也越來越高，多多儲備一些相關(guān)專業(yè)知識才會有自己的未來。

參考文獻(xiàn)

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