Profibus-DP總線技術及其在BWS伺服傳動中的應用

　　圖2中F為幀標志字段（8位）。A為從站地址字段。控制字段C表示幀類型、編號、命令和控制信息，它將HDLC幀分為三種類型：信息幀（1）、監控幀（S）和無編號幀（U）。其中信息幀用于應用數據（Useful Data）的傳輸并捎帶應答;監控幀用于監視鏈路上的正常操作，對鏈路狀態做出各種響應（如認可幀、請求重傳或暫停等）;無編號幀（不含信息字段）用于傳輸各種元編號命令和響應，例如建立鏈路工作模式，釋放鏈路及報告特殊情況等。信息字段由PKW+PZD的應用數據構成，PKW用于讀寫參數值，如寫入控制字或讀出狀態字等，一般為4B長，而PZD用于存放控制器的具體控制值，設置站點或狀態字的參數，一般為2～10B長。例如，PKW=P554.1代表向變頻器的主驅動模塊寫入一個16位的控制字，控制字的每一位都代表一種不同的控制含義;PZD的第二個字節為0#～7#電機的起停控制位。FCS是幀校驗字段，它對整個幀的內容進行循環冗余碼（CRC）校驗，該HDLC幀最長可達24B。

圖2 正常響應模式主站與從站間傳輸幀的格式

3 伺服電機接入PROFIBUS-DP網絡

　　廣州博瑋伺服科技有限公司的BWS-NBBR/BBF型伺服控制系統由于其控制器提供了專門的PROFIBUS-DP總線接口模塊，可以像其他的PROFIBUS-DP一樣，用普通的雙絞線作為通信介質，很方便的連接到基于PROFIBUS-DP總線的工業控制系統上，如圖3所示。

　　上位機由西門子的S7-300PLC組成，型號為6ES7315-2AG10-0AB0，它有一個專門的PROFIBUS-DP接口，一個MPI通信接口，可接入64個從站。PROFIBUS-DP總線負責對整個系統的中的所有伺服控制器進行管理，包括速度、力矩、位置等參數的命令傳送與設置等。作為一個窗口，由組態軟件ProTool編織的人機界面可方便的對整個控制系統進行監視和參數的修改。

　　BWS-BBR/BBF的伺服控制器與伺服電機之間采用旋轉編碼器或光電編碼器建立反饋，形成高精度的伺服控制系統，伺服電機實時的將其運行狀態與信息上傳給伺服控制器。作為PROFIBUS-DP總線上的節點，伺服控制器可以與PLC主機進行通信，通過總線接受上位機的各種操作、控制和參數設定命令等。

圖3 伺服電機接入PROFIBUS-DP網絡系統結構示意圖

4 軟件結構設計

　　通過PROFIBUS-DP總線進行通信與控制的伺服系統，主要解決的是上位主機的軟件設計問題，以下是PLC程序的主要設計框圖

圖4 PLC程序設計框圖

　　PLC程序由STEP 7 進行編程。程序主要由幾大部分組成：OB100、OB1和FB40組成。