PROFIBUS-DP总线在石油钻机电传动系统中的应用

　　3.2 钻机电控组成

　　zj40d石油电驱动钻机电传动系统主要由以下部分组成：

　　(1) 1个simense s7-300 plc；

　　(2) 6个simense 6ra70直流调速器，分别控制1mpa、1mpb、2mpa、2mpb、rt、dw，一对一控制；

　　(3) 1个simense 6se71变频柜，用于控制abf；

　　(4) 2个mp370触摸屏，分别安装于综合柜门板和司钻台面板；

　　(5) 1个司钻台，包括et200远程模块。

　　(6) 5个mcc(电机控制中心)控制柜。

　　电传动系统中的直流调速器、变频柜、触摸屏、plc以及远程模块，采用最少的硬件连接，依靠profibus-dp协议进行通信。硬件组态和软件编程工作在step7软件中实现。系统硬件组态如图2所示。

图2 zj40d组态图

　　首先在step7中组态一个s7-300站，其中集成dp口选择为主站模式。然后，在profibus-dp的硬件列表中，按照实际器件型号，选择对应的硬件从站型号，拖拽到dp主站总线上，每一台硬件从站设备都需要设定好单独的profibus-dp地址。需要注意的是，触摸屏mp370的组态过程需要在protool软件里完成。这样，电传动系统的硬件组态过程就完成了。

4 dp协议应用设计

　　4.1 通信编程与参数设置

　　系统硬件组态完成后，基于profibus-dp的plc与各外围设备之间的数据传输是整个电传动系统的控制关键。由于基于profibus-dp的plc与各设备进行数据传输的方式是基本一致的，所以下文以plc与abf6se71变频柜之间的数据传输为例对profibus-dp通信进行介绍。

　　硬件组态后的abf通信区地址如图3所示，地址区i576-595共10个字，分别对应pzd1--pzd10共10个传输控制数据。其中，pzd1为abf控制字1，pzd2为abf主给定，pzd3为abf控制字2。这样，西门子s7-300 plc通过profibus-dp总线对6se71控制字的16位分别进行置位、复位，同时也对6se71施加了给定，这样就可实现6se71变频柜对所连接变频电机的各项控制。

图3 abf通信区

　　具体传输时，使用系统功能sfc15，将数据写入profibus-dp从站。在step7里编程如图4所示，便将数据表中的四个待传字传送到6se71变频器对应的地址单元i576—583。依此方式，继续向6se71变频器传送余下的6个字。

图4 通信传输程序

　　同样，plc也可以将6se71变频柜的状态字或运行数据读入plc，以供plc内部程序处理需要。具体读取时，使用系统功能sfc14，将数据从profibus-dp从站读入plc。在step7里编程如图5所示，便将6se71变频柜地址为q576-583的四个字读入到plc中的数据表中。

图5 通信读取程序

　　要使6se71变频柜能够用plc通过profibus-dp进行控制，也需要对变频器的参数进行设置。主要参数设置有：

p918=12；(6se71从站地址)
p554.001=3100,
.002=22；(起动)
p443.001=3002,
.002=544；(主给定)
p566.001=3107,
.002=10；(复位)
p734.001=32；(状态字1)
.002=151；(实际速度)
.003=33；(状态字2)

　　依照以上设定方式，逐一对各直流调速柜进行设定后，进行系统联调，电传动系统能够按照设定要求可靠工作。