PROFIBUS-DP在ABB AC450系统中的应用

2 AC450系统中PROFIBUS-DP的硬件配置和软件组态

2.1 硬件配置

要在AC450系统中使用PROFIBUS-DP，需要在CPU机架的扩展槽内安装一块通信模块作为Master，把PROFIBUS电缆通过总线连接器（SIEMENS 6ES7 972-0BA41-0XA0）连接到该板上，然后连接到其它Slave结点。下图1是一个典型的配置图，图中有两个Slave结点，一个是CE-65-M型绝对值编码器，另一个是WAGO模块组成的I/O站，各模块作用如下：
WAGO 750-303： PROFIBUS-DP Coupler（12Mbaud）
WAGO 750-610： 带保险丝的供电模块
WAGO 750-410： 双通道24VDC DI模块
WAGO 750-630： SSI传感器接口模块
WAGO 750-602： 供电模块
WAGO 750-507： 双通道24VDC DO模块
WAGO 750-600： 终端模块

2.2 软件组态

ABB AC450系统中的软件软件组态分数据库（DB）组态和程序（PC）组态两部分，详见参考文献[4]。在PC部分，只需使用PC元素PB-R从Slave站点读出所需的数据，这里着重介绍DB组态。在AC450中，与PROFIBUS-DP有关的数据库元素有三个：PB、PBSD、PBS，分别完成对总线、Slave特性描述、Slave站点的组态。各个数据库元素详细的输入输出端定义见参考文献[3]。

（1） 总线的组态

按照下述步骤正确设置总线组态数据库PB各输入端的值：
-输入总线号（BUSNO），范围为1到255，注意不要与本系统中其它的总线号冲突。
-输入站号（STNNO），范围为1到125，注意不要与总线上其它Slave的站号冲突。
-输入CI541模块在机架中的位置和子位置（POSITION，SUBPOS）。
-设置总线参数部分，一般均使用系统默认值，需要注意的是参数BAURATE，应当根据选用的通信介质及其长度合理设置。例如如果使用A型电缆，则传输速率与长度对 应关系如下表1：

（2）Slave特性描述

数据库元素PBSD完成对某一类或一个PROFIBUS-DP Slave站点的特性描述，一般来说，对于象编码器等紧凑型站点，不管在一条总线上用了多少个，可以为同型号的设备建立一个PBSD即可；而对于像WAGO I/O站等模块型站点，除非几个站点的I/O配置相同，否则要为每个站点分别建立一个PBSD，以完成其I/O配置。PBSD分为三部分：Slave参数、用户参数数据、组态数据。对于Slave参数部分，可按照参考文献[3]中对各参数的描述，在相应的GSD文件中取得正确的设置。对于用户参数数据，一般也可以从GSD文件中取得，例如：UPRMDLEN对应于User_Prm_Data_Len 或Ext_Module_Prm_Data_Len指定的值，UPRMD1到UPRMD25对应于User_Prm_Data 或Ext_User_Prm_Data_Const（0） 指定的一组十六进制数，这些数字连续书写（去掉“0x”标识），每个UPRMD可书写最大20个数字，一个不够可在下一个继续写。为了便于区分，也可以根据参数的具体含义分组，每组占用一个UPRMD。如果该模认参数不符合要求，可根据Ext_User_Prm_Data_Ref（ ）中指定的参数每个字节的具体含义进行修改。

对于组态数据部分，分紧凑型和模块型两种情况。对于象编码器等紧凑型站点，CFGDLEN对应于Module定义的十六进制数的个数，CFGD1到CFGD25则对应着这些十六进制数，例如：如果Module="PNO Class 1 16 Bit" 0xD0，则：CFGDLEN=1，CFGD1=D0；如果Module="TR-Mode Position+Rpm." 0xF1,0XD0，则：CFGDLEN=2，CFGD1=F1D0。

对于象WAGO I/O等模块型站点，根据站点中具体的各种型号的I/O模块分配，然后根据GSD文件中对每种I/O模块的定义确定上述参数。例如对于图1中的WAGO站来说，GSD文件中与该硬件配置有关的内容如下：
　　　　Module = "750-630 （/...-...） 1x32Bit I " 0xD1
　　　　Module = "0..8 Bit binary outputs " 0x20
　　　　Module = "0..8 Bit binary inputs " 0x10
由此很容易计算出：CFGDLEN=10，CFGD1=D1D1D1D1D1D1D1201010。对于模块型站点，应当注意，如果交换了模块的位置，必须修改组态数据CFGD；如果增加或删除了模块，必须重新计算CFGDLEN和CFGD。

（3）Slave站点定义

在AC450系统中，PB元素的IMPL端和PBS的IMPL端有很强的依赖性，具体而言，只有当前者为0时才能创建该总线上的Slave站点。当增加Slave站点时，新增的PBS的IMPL端必须在PB元素的IMPL端置1之前设置为1，否则该站点不工作。因此正确建立Slave站点的步骤是：

-把相应PB元素的IMPL端改为0
-增加PBS站点，并输入总线号（BUSNO）、站号（STNNO）和Slave站点描述索引 （它必须是一个已经存在的PBSD）。
-把该PBS元素的IMPL端改为1（默认值）。
-把相应PB元素的IMPL端改为1以启动该总线。

3 结论

实践证明，在AC450系统中采用PROFIBUS技术，能够缩短安装和调试工期，节省了大