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[摘 要]邯钢3500mm宽厚板线冷床区是以S7-400 PLC作主站组建的基于PROFIBUS—DP协议的总线，通过对单独控制系统翻板机S7-200的CPU增加EM277通讯模块，组态S7-400主站及优化程序，成功处理了西门子S7-200 PLC与S7-400 PLC之间的PROFIBUS—DP的通讯连接问题。改造后主站可以实时监控翻板机的工作状态，显示故障信息，同时翻板机也可以同主站下的滚盘、链条、辊道等设备进行功能连锁，保障了冷床主站系统下所有设备的高效稳定运行。
[关键词]ProfiBus通讯 PLC EM277模块 硬件组态
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0065-01
1、 前言
在邯鋼3500mm宽厚板线冷床区的基础自动化网络中，采用的是以PLC控制器做主站，基于PROFIBUS —DP通讯协议与PLC、ET200M、6SE70、等智能设备进行通讯。冷床区的控制核心是一套SIEMENS公司的SIMATI S7-400 PLC。但是在冷床S7-400主站控制的区域中，由于翻板机是由S7-200PLC组建的单独控制系统。而S7-200 PLC的CPU没有集成PROFIBUS —DP接口，导致翻板机无法与冷床S7-400主站进行通讯和数据交换。
2、存在的问题
由于S7-200 PLC中无法对翻板机两台电机的同步通过编程来实现，无法对翻板机的运行状态进行监控。翻板机经常发生电机转矩不平衡，两台电机速度不同步，主站无法监控翻板机的运行状态和故障信息等等一系列问题，给生产带来极为不利的影响。为了能使系统下的所有设备能安全运行，这一问题必须解决。为此我们在冷床S7-400 PLC中编写了翻板机两台电机的速度跟随同步程序和负荷平衡计算程序，再对S7-200PLC增加EM277通讯模块和重新组态硬件后，使S7-200与S7-400成功实现了PROFIBUS —DP连接。下面通过我厂改造来说明通讯问题是如何解决的。
3、 改造方案
3.1 增加硬件配置
冷床主站是由CPU 416-2DP为控制核心的S7-400 PLC控制器。如果将S7-200 CPU连接到冷床区PROFIBUS-DP网络中与S7-400 PLC进行通讯，必须为S7-200配置西门子EM277 PROFIBUS—DP模块。EM277的DP端口可运行于9600波特和12M波特之间PROFIBUS波特率。EM277模块作为DP从站，接受从主站来的多种不同的I/O配置，向主站发送和接收不同数量的数据。EM277能读写S7-200 CPU中定义的变量数据块，与主站交换任何类型的数据，满足通讯要求。因此在硬件上为翻板机S7-200 PLC增加EM277通讯模块，然后将EM277模块通过PROFIBUS 电缆及接头连接到冷床S7-400 CPU的DP端口上。
3.2导入EM277的GSD文件
使用STEP7打开主站S7-400项目的硬件组态画面，在窗口中的菜单 Option--> Install GSD file..，导入SIEM089D.GSD文件（SIEM089D.GSD可以从西门子中国官方网站下载），安装EM277从站配置文件。安装完成后，点击同一菜单下的选项“ Update catalog ”，更新硬件画面， 这时在硬件设备中“ Additional Field Devices”目录下可以发现EM277设备并可以进行组态。
3.3 组态EM277从站和传动装置
安装GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到EM277从站，在S7-400主站profibus-DP master system（1）上添加翻板机EM277从站并组态通讯接口区，将通讯接口区大小选为个4字输入，4个字输出。然后将从站地址设为45，并将实际EM277模块上的拨码开关地址同样设定为45。然后在profibus-DP master system（1）上组态翻板机两台6SE70传动装置并分别设定地址43和44。
3.4 设定数据地址
翻板机从站在主站中的输入通讯地址区为IW100-IW106，输出通讯地址区为QW24-QW3O。对应于S7-200 的通讯接口区VW0-VW8，占用8个字16个字节，其中前4个字为输入区，后4个字为输出区。我们将翻板机电机运行时的电流反馈值、速度反馈值两个S7-200传送来的重要状态数据分配在主站的输入区IW100、IW102两个字中，将翻板机电机的“转矩限幅”、“电流限幅”通过程序给定到QW24、QW26两个字中。在变量表中可以看到输入、输出区通讯的数据。
3.5 现场调试
将新的硬件组态和程序下传到冷床S7-400 PLC后进行现场调试。调试过程中监测到传动装置、从站PLC与主站通讯连接稳定。从站PLC将电机速度反馈值和电流反馈值快速传送到主站IW100、IW102中，同时主站PLC将转矩限幅值与电压限幅值给定到从站中。调试后实现了翻板机电机的转矩平衡和速度同步跟随。
4、结束语
邯钢3500mm宽厚板线冷床区通过完成网络改造和程序优化后，翻板机工作稳定，故障率低。冷床主站可以监控翻板机的工作状态，显示故障信息，主站下的滚盘、链条、辊道等设备能与翻板机进行功能连锁。进一步保障了冷床主站系统下所有设备的高效稳定运行。这次改造也为我厂处理西门子S7-200 PLC与S7-400 PLC之间的PROFIBUS—DP通讯连接问题提供了实践经验。
参考文献
[1]雷 霖.现场总线控制网络技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]廖常初.S7-300/400 PLC 应用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]张燕宾.实用变频调速技术培训教程[M].北京：机械工业出版社，2003.
[4] 韩安荣.通用变频器及其应用[M]. 北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：
1.乔汇龙，男，本科，工程师，从事电气维修，邯钢中板厂电气车间。
[关键词]ProfiBus通讯 PLC EM277模块 硬件组态
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0065-01
1、 前言
在邯鋼3500mm宽厚板线冷床区的基础自动化网络中，采用的是以PLC控制器做主站，基于PROFIBUS —DP通讯协议与PLC、ET200M、6SE70、等智能设备进行通讯。冷床区的控制核心是一套SIEMENS公司的SIMATI S7-400 PLC。但是在冷床S7-400主站控制的区域中，由于翻板机是由S7-200PLC组建的单独控制系统。而S7-200 PLC的CPU没有集成PROFIBUS —DP接口，导致翻板机无法与冷床S7-400主站进行通讯和数据交换。
2、存在的问题
由于S7-200 PLC中无法对翻板机两台电机的同步通过编程来实现，无法对翻板机的运行状态进行监控。翻板机经常发生电机转矩不平衡，两台电机速度不同步，主站无法监控翻板机的运行状态和故障信息等等一系列问题，给生产带来极为不利的影响。为了能使系统下的所有设备能安全运行，这一问题必须解决。为此我们在冷床S7-400 PLC中编写了翻板机两台电机的速度跟随同步程序和负荷平衡计算程序，再对S7-200PLC增加EM277通讯模块和重新组态硬件后，使S7-200与S7-400成功实现了PROFIBUS —DP连接。下面通过我厂改造来说明通讯问题是如何解决的。
3、 改造方案
3.1 增加硬件配置
冷床主站是由CPU 416-2DP为控制核心的S7-400 PLC控制器。如果将S7-200 CPU连接到冷床区PROFIBUS-DP网络中与S7-400 PLC进行通讯，必须为S7-200配置西门子EM277 PROFIBUS—DP模块。EM277的DP端口可运行于9600波特和12M波特之间PROFIBUS波特率。EM277模块作为DP从站，接受从主站来的多种不同的I/O配置，向主站发送和接收不同数量的数据。EM277能读写S7-200 CPU中定义的变量数据块，与主站交换任何类型的数据，满足通讯要求。因此在硬件上为翻板机S7-200 PLC增加EM277通讯模块，然后将EM277模块通过PROFIBUS 电缆及接头连接到冷床S7-400 CPU的DP端口上。
3.2导入EM277的GSD文件
使用STEP7打开主站S7-400项目的硬件组态画面，在窗口中的菜单 Option--> Install GSD file..，导入SIEM089D.GSD文件（SIEM089D.GSD可以从西门子中国官方网站下载），安装EM277从站配置文件。安装完成后，点击同一菜单下的选项“ Update catalog ”，更新硬件画面， 这时在硬件设备中“ Additional Field Devices”目录下可以发现EM277设备并可以进行组态。
3.3 组态EM277从站和传动装置
安装GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到EM277从站，在S7-400主站profibus-DP master system（1）上添加翻板机EM277从站并组态通讯接口区，将通讯接口区大小选为个4字输入，4个字输出。然后将从站地址设为45，并将实际EM277模块上的拨码开关地址同样设定为45。然后在profibus-DP master system（1）上组态翻板机两台6SE70传动装置并分别设定地址43和44。
3.4 设定数据地址
翻板机从站在主站中的输入通讯地址区为IW100-IW106，输出通讯地址区为QW24-QW3O。对应于S7-200 的通讯接口区VW0-VW8，占用8个字16个字节，其中前4个字为输入区，后4个字为输出区。我们将翻板机电机运行时的电流反馈值、速度反馈值两个S7-200传送来的重要状态数据分配在主站的输入区IW100、IW102两个字中，将翻板机电机的“转矩限幅”、“电流限幅”通过程序给定到QW24、QW26两个字中。在变量表中可以看到输入、输出区通讯的数据。
3.5 现场调试
将新的硬件组态和程序下传到冷床S7-400 PLC后进行现场调试。调试过程中监测到传动装置、从站PLC与主站通讯连接稳定。从站PLC将电机速度反馈值和电流反馈值快速传送到主站IW100、IW102中，同时主站PLC将转矩限幅值与电压限幅值给定到从站中。调试后实现了翻板机电机的转矩平衡和速度同步跟随。
4、结束语
邯钢3500mm宽厚板线冷床区通过完成网络改造和程序优化后，翻板机工作稳定，故障率低。冷床主站可以监控翻板机的工作状态，显示故障信息，主站下的滚盘、链条、辊道等设备能与翻板机进行功能连锁。进一步保障了冷床主站系统下所有设备的高效稳定运行。这次改造也为我厂处理西门子S7-200 PLC与S7-400 PLC之间的PROFIBUS—DP通讯连接问题提供了实践经验。
参考文献
[1]雷 霖.现场总线控制网络技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]廖常初.S7-300/400 PLC 应用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]张燕宾.实用变频调速技术培训教程[M].北京：机械工业出版社，2003.
[4] 韩安荣.通用变频器及其应用[M]. 北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：
1.乔汇龙，男，本科，工程师，从事电气维修，邯钢中板厂电气车间。