基于PROFIBUS,DP的MM440变频器远程控制

【摘 要】西门子MM440变频器不仅具有很好的运行可靠性和多样的控制功能，而且具有强大的通讯功能。在安装PROFIBUS模块后，MM440可以接入高速的DP通信网络，实现远程控制。本文介绍了使用西门子S7-300 系列PLC通过PROFIBUS DP总线远程控制MM440的控制系统设计方案。本方案分为硬件设置和软件设计两部分，实验证明可以很好的实现远程控制MM440。

【关键词】MM440；变频器；S7-300；PROFIBUS DP

Design of MM440 Inverter Remote Control Based On PROFIBUS DP

GE Da-wei

（Beijing Information Technology College， Beijing 100015， China）

【Abstract】SIEMENS MM440 inverter not only has a good operating reliability and diverse control functions， but also has a strong communication function.After installing the PROFIBUS module， the MM440 can access the high speed DP communication network to realize the remote control. This paper introduces the design scheme of the control system of MM440 based on the PROFIBUS DP bus remote control system using the SIEMENS S7-300 series PLC. The scheme is divided into two parts， hardware design and software design. The experimental results show that it can achieve remote control of MM440.

【Key words】MM440； Inverter； S7-300； PROFIBUS DP

MM440是西门子公司生产的通用型矢量变频器，它性能稳定质量可靠功能齐全。MM440变频器由微处理器控制，采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件，其脉冲宽度调制的开关频率是可选的。因此，它具有很高的运行可靠性和功能的多样性，降低了电动机运行的噪声，为变频器和电动机提供了良好的保护[1]。

1 MM440的特点

MM440具有以下特点：

1.1 丰富的控制功能

通过P1300参数可以选择从V/F控制到带传感器的矢量控制VC等12种不同特点的控制模式，适用于恒转矩、变转矩等各种性质负载，满足各行业的驱动控制要求。

1.2 自由功能模块和BICO技术

MM440继承和吸收了6SE70工程型变频器的许多优良特点，其中最具实用性的是具有区别一般通用变频器的自由功能模块和BICO技术，利用丰富的自由功能模块和灵活的BICO技术，可方便地实现各种不同目的的组态设计，完成复杂控制设计的要求。

1.3 丰富的停车和制动功能

MM440具有3种停车方式，即按斜坡减速停车（OFF1）、惯性停车（OFF2）快速停车（OFF3）。3种制动功能，即直流制动、复合制动、动力制动（须外接制动电阻，75kW以下已内置制动单元）。停车方式和制动方式的灵活配用，可适应不同机械惯性负载的要求。

1.4 强大的通讯功能

利用PROFIBUS通讯可选件，可以将MM440接入开放的、高速的DP网，实现性能更佳、精度更高的通讯控制[1]。PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准，广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[2]。

本文介绍的控制系统使用S7-300 PLC（CPU315-2PN/DP）远程控制MM440。

2 硬件设置

MM440要实现PROFIBUS DP通讯，需要先安装PROFIBUS DP通讯模块。然后，使用PROFIBUS电缆将S7-300与MM440连接起来。PROFIBUS电缆为屏蔽双绞电缆，其中有两根数据线，分别连接DP接口的管脚3和8，电缆的外部包裹着编织网和铝箔两层屏蔽，最外面是紫色的外皮[2]。

然后，就可以上电对MM440进行参数设置了。参数设置分为：恢复变频器工厂默认值、设置电动机的参数、设置变频器PROFIBUS通信参数三部分。

2.1 恢复变频器工厂默认值

表1

2.2 设置电动机的参数

表2

2.3 设置变频器控制参数[1]

表3

3 软件设计

本设计软件设计使用的是西门子公司自动化产品项目管理软件STEP7，它具有硬件配置、参数设置、通讯组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断等功能。

3.1 硬件组态设计

（1）主站S7-300设置

首先，创建一个新的项目（Project），再插入一个SIMATIC 300站点。在硬件组态（Hardware）界面下，先做主站S7-300的硬件组态，并设置PROFIBUS DP通信参数，主站的PROFIBUS DP地址设置为2。

（2）添加MM440

从目录（Catalog）栏中查找MM440（MICROMASTER 4），并将其挂载到Profibus DP主站系统网络上。

（3）设置MM440的DP地址

在MM440的PROFIBUS DP通讯模块上，有一排DIP开关，将打到ON的开关对应的数字相加，便得到MM440的DP地址。根据查找的DP地址，在STEP7的硬件组态界面中，设置MM440的DP地址[3]。

（4）设置MM440的通讯区

MM440支持PP0通信类型PP01和PP03，在此我们选择PP01。

图1 MM440的通讯类型

控制系统的硬件组态如图2所示：

图2 控制系统的硬件组态

3.2 程序设计

由于设定了MM440的通讯类型为PPO1模式，则主站S7-300对MM440进行输入和输出，只有PKW四个字和PZD1和PZD2的数据有效（见图1）。PKW中的数据可以设定和读取变频器的参数值。PZD1和PZD2可以控制变频器的运行，包括修改变频器的运行输出频率、启停等[4]。

SFC14是PROFIBUS DP网络从站网络读功能，SFC15是PROFIBUS DP网络从站网络写功能。其中，LADDR为所读写从站数据区地址的16进制表达方式。我们一般使用MOVE指令来实现对SFC14和SFC15的读和写。

（1）建立数据块DB

新建数据块DB1，将发送和接收数据变量和地址对应列表，如图3所示：

图3 建立数据块DB

（2）调用系统功能块

在OB1中调用系统功能块SFC14和SFC15，程序如图4所示：

图4 调用系统功能块

（3）传送控制指令（图5）

使用MOVE指令将控制指令传送给PZD1和PZD2

图5 传送控制指令

4 总结

本文介绍了使用S7-300 PLC通过PROFIBUS DP总线远程控制MM440的控制系统设计方案。实验证明，本方案可以很好的实现对MM440的远程控制。

【参考文献】

[1]西门子电气传动有限公司.MICROMASTER 440使用说明书[M].2004年5月.

[2]西门子电气传动有限公司.PROFIBUS现场总线安装指导[M].2010年8月.

[3]何军红，史常胜，吴毅哲.Profibus网络控制变频器的工程应用[J].工业仪表与自动化装置，2012（6）：58-61.

[4]童克波.基于PROFIBUS现场总线通信的皮带传输调速系统设计与实现[J].工业仪表与自动化装置，2014（2）：90-92.

[5]冯惕.基于PROFIBUS-DP多电机无传感器控制系统设计[J].工业控制计算机，2014（11）：100-102.

[责任编辑：汤静]

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