Profibus-DP总线技术及其在BWS伺服传动中的应用

　　图2中F为帧标志字段（8位）。A为从站地址字段。控制字段C表示帧类型、编号、命令和控制信息，它将HDLC帧分为三种类型：信息帧（1）、监控帧（S）和无编号帧（U）。其中信息帧用于应用数据（Useful Data）的传输并捎带应答;监控帧用于监视链路上的正常操作，对链路状态做出各种响应（如认可帧、请求重传或暂停等）;无编号帧（不含信息字段）用于传输各种元编号命令和响应，例如建立链路工作模式，释放链路及报告特殊情况等。信息字段由PKW+PZD的应用数据构成，PKW用于读写参数值，如写入控制字或读出状态字等，一般为4B长，而PZD用于存放控制器的具体控制值，设置站点或状态字的参数，一般为2～10B长。例如，PKW=P554.1代表向变频器的主驱动模块写入一个16位的控制字，控制字的每一位都代表一种不同的控制含义;PZD的第二个字节为0#～7#电机的起停控制位。FCS是帧校验字段，它对整个帧的内容进行循环冗余码（CRC）校验，该HDLC帧最长可达24B。

图2 正常响应模式主站与从站间传输帧的格式

3 伺服电机接入PROFIBUS-DP网络

　　广州博玮伺服科技有限公司的BWS-NBBR/BBF型伺服控制系统由于其控制器提供了专门的PROFIBUS-DP总线接口模块，可以像其他的PROFIBUS-DP一样，用普通的双绞线作为通信介质，很方便的连接到基于PROFIBUS-DP总线的工业控制系统上，如图3所示。

　　上位机由西门子的S7-300PLC组成，型号为6ES7315-2AG10-0AB0，它有一个专门的PROFIBUS-DP接口，一个MPI通信接口，可接入64个从站。PROFIBUS-DP总线负责对整个系统的中的所有伺服控制器进行管理，包括速度、力矩、位置等参数的命令传送与设置等。作为一个窗口，由组态软件ProTool编织的人机界面可方便的对整个控制系统进行监视和参数的修改。

　　BWS-BBR/BBF的伺服控制器与伺服电机之间采用旋转编码器或光电编码器建立反馈，形成高精度的伺服控制系统，伺服电机实时的将其运行状态与信息上传给伺服控制器。作为PROFIBUS-DP总线上的节点，伺服控制器可以与PLC主机进行通信，通过总线接受上位机的各种操作、控制和参数设定命令等。

图3 伺服电机接入PROFIBUS-DP网络系统结构示意图

4 软件结构设计

　　通过PROFIBUS-DP总线进行通信与控制的伺服系统，主要解决的是上位主机的软件设计问题，以下是PLC程序的主要设计框图

图4 PLC程序设计框图

　　PLC程序由STEP 7 进行编程。程序主要由几大部分组成：OB100、OB1和FB40组成。