ATLAS压缩机与主控S7 300PLC profibus 通讯 摘要：为了实现在上位机监控ATLAS 压缩机运行状况，需要在S7 300主PLC 和ATALS压缩机控制PLC之间建立通讯。ATLAS提供了网关：PROFIBUS-CAN。本文主要阐述使用此网关建立通讯的过程要点。 关键词：Profibus-C关； GSD文件
1.引言
盈德气体在高邮的制氮机项目中的中央控制器采用西门子的S7 300 PLC 组成软冗余系统，从目前运行情况来看，系统性能稳定。便于与各压缩机组的PLC控制系统集成，简化了订货要求，节约了安装成本。
高邮制氮机项目配备了两台压缩机：ZR250VSD和ZR315。前者为变频控制，后者为50HZ固定频率。单台压缩机由Elektronikon MKIV PLC独立控制。两台压缩机通过CAN总线形式联接。制氮机的分子筛和分馏塔等装置采用两台冗余的S7 300 CPU315 PLC 控制，上位机使用WINCC6.0监控软件中央控制室监控。
2.1 ATLAS提供的Profi-C关能在CAN网络与Profibus-DP网络之间架起相互通讯的桥梁。网关作为Pr
ofibus-DP的从站，与S7-300PLC主站构成主从MS通讯方式。
台压缩机构成CAN局域网，通过网关COMBOS-P与Profibus-DP连接，实现PC机上远程监控。
COMBOX-P图 1
通过PROFIBUS-CAN网关做Profibus-DP的从站，与S7 300PLC构成MS主从通讯方式。
网络结构：
2.2网关地址设定
如图1所示，在网关的左下方有两个Profibus地址拨码开关，用于设定网关在Profibus-DP 网络上的物理地址。在rofibus-DP组态逻辑中，需要设定网关的逻辑地址，这两个地址必须一致。同样网关左下方还有两个CAN地址拨码开关，用于CAN网络的地址设定，这个物理地址也必须与软件设定的逻辑地址一致。
3．网关通讯协议
3.1基本协议
网关的通讯报文遵循标准的Profibus-DP协议，具有下列基本特征： z DP-Slave on SIEMENS SPC3 ASIC
z RS485
z Baudrate：9600Kbaud to 12Mbaud
z Autobaud：supported
3.2通讯协议
S7300PLC与网关是以主从方式进行数据传输的，S7300PLC在传输中是主动方。S7300PLC 发送数据请求报文到网关从站，从站返回相应报文。根据每次传输数据的个数不同，通讯报文可分为8,16,32,64字节4种报文类型。通讯报文的长度，在网关初始化时设定：本文以16字节报文长度进行说明。 每个通讯报文可分为同步头和数据区两部分。
3.2.1主-从通讯时同步头B0区域划（1个字节），分为数据长度、功能位、同步位三部分：7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1bit 0 bit
0-2：定义数据长度，001—1个数据，010--2个数据。
3-5：功能位，000—没有功能， 001--读数据，011--写数据。
6-7：同部位，00--01--10--11--00循环变化，且每次不同。
从-主通讯时同步头区域划分
0-2：通讯状态。000：数据正常；001：参数设置错误；010：功能号错误。 3-5：功能位 010—返回数据。
6-7：同部位，与发送的同步头保持一致。
3.3.2 16字节的通讯报文
1）16字节通讯报文一次传送2个数据。结构如下：
B0：同步头
B1—B7：第一个通讯参数；
B8—B14：第二个通讯参数；
B15：空。
2）每个运行参数包含7个字节
B1 B2、B3 B4、B5 B6、B7
B1：压缩机站号
B2—B3：参数号
B4—B5：参数值
B6—B7：参数状态
3）参数状态字节B6=00，B7=input status，激活状态为1，非激活状态为，如表所示Bit0：Pre-warning
Bit1：warning
Bit2：Shutdown warning
Bit3：Shutdown
Bit4：Service
Bit5：Permissive start
Bit6：Sensor error
Bit7：Input set/not set
4.压缩机参数表
以下为ZR315参数表（ZR250VSD略有不同）：
序号 位点名称 测量单位
参数
地址
analogue input
1 压缩机出口压力mBar 0000
2 空气过滤器差压mBar 0001
3 油压mBar 0002
4 中冷器压力mBar 0003
5 压缩机出口温度0.1°C 0004
6 主机1出口温度0.1°C 0005
7 主机2进口温度0.1°C 0006
led尾灯8 主机2出口温度0.1°C 0007
9 冷却水进温度0.1°C 0008
10 低压冷却水出温度0.1°C 0009
11 冷却水出温度0.1°C 0010
12 油温0.1°C 0011 digital input
13 紧急停机B2B3= 0200, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0200
14 远程起动/停机B2B3= 0201, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0201
15 远程加载/卸载B2B3= 0202, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0202
16 远程压力传感B2B3= 0203, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0203
17 电机过载B2B3= 0204, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0204
18 起动器反馈触点B2B3= 0206, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0206
19
压力带1开 / 压
力带2关
B2B3= 0207, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0207
20 电子排污B2B3= 0208, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0208
21 干燥器过载B2B3= 0209, Value B4B5 -W1-, Status B6B7 -W2- 0209 counters
22 运行时间B2B3= 0300, Value B4B5B6B7 -W1W2- 0300
23 加载时间B2B3= 0301, Value B4B5B6B7 -W1W2- 0301
24 电机起动次数B2B3= 0302, Value B4B5B6B7 -W1W2- 0302
25 控制器运行时间B2B3= 0303, Value B4B5B6B7 -W1W2- 0303
26 加载继电器B2B3= 0305, Value B4B5B6B7 -W1W2- 0305
5.网关的GSD文件
每个Profibus设备性能特征不尽相同，这些性能特征由网关的生产厂家提供一个叫GSD的
文件。这个文件规定：功能，IO信号的数量和诊断功能；总线参数，波特率和监控时间。
把这个文件导入PLC硬件组态库中，并调用并简单组态，网关就可以用了。主要内容大致
如下：
#Profibus_DP
Vendor_Name = "AtlasCopco"
Model_Name = "Profi2Can"
Revision = "0.00"
Ident_Number = 0x0008
Protocol_Ident = 0
Station_Type = 0
FMS_supp = 0
Hardware_Release = "A01"
Software_Release = "Z01"
9.6_supp = 1
1.5M_supp = 1
… …
MaxTsdr_9.6 = 60
MaxTsdr_1.5M = 150
Module = "16 bytes output" 0x2F
EndModule
6.硬件组态
1)打开相应STEP7 项目，在硬件组态画面中，选择OPTIONS选项中的安装GDS文件选项，
按提示安装好GDS文件。
2）在右侧的目录树内依次选择
PROFIBUS DP
ADDITIONAL FIELD DEVICES
GENERAL
PROFI2CAN
将其拖至左侧的PROFIBUS DP 电缆处。弹出PROFI2CAN模块属性窗口，设置模块的DP
地址为9，网关上的开关地址设置也为9。
3）在ProfiCan模块的插槽1上插入universal module模块。
4）配置通讯缓冲区。双击插入的模块，在property DP-slave属性窗口，根据16字节的报文
长度，通讯缓冲区选择16byte in/16byte out。
设置in/out的起始地址、16长度、单位Byte，consitent等，按确认键结束。
5）编译保存，将配置下载到相应的PLC内。
配置网关后，主站具备读压缩机运行参数条件。智能娃娃机
7.软件编程
S7 300PLC与网关是以主从方式进行数据传输的，主站PLC必须主动地向从站网关发送数
据请求报文，接收网关返回压缩机运行数据。下面以主站请求返回1#压缩机的空气过滤器
差压（参数0000）、油压（参数0001）为例进行说明。
1）根据16字节的通讯报文格式，设计主站请求报文数据块DB6、从站返回报文数据块DB7，2）主站请求报文分析
在主站请求报文中DB6.DBB0=4A：01 001 010
数据位：010 表示2个数据
功能位：001 表示读数据
同步位：01
DB6.DBB1=01
表示站地址01,1#压缩机（站号在压缩机控制器上设置）冰棍机
DB6.DBW2=0000：表示参数号0000，过滤器差压。
DB6.DBW9=0001：表示参数号0001，油压。
表3 主站请求报文数据块DB6
value
Coment Addr. Name Type Initial
0.0 Struct
0.0 JOB1 Struct
B#16#4A
0.0 B0 BYTE
1.0 B1 BYTE
B#16#1
B#16#0
2.0 B2 BYTE
一个度导航B#16#0
3.0 B3 BYTE
4.0 B4BYTE B#16#0
5.0 B5BYTE B#16#0中频加热
6.0 B6 BYTE 状态
7.0 B7 BYTE 状态
B#16#1
8.0 B8 BYTE
B#16#0
9.0 B9 BYTE
10.0 B10 BYTE B#16#1
11.0 B11BYTE B#16#0
超高功率石墨电极12.0 B12BYTE B#16#0
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