PROFIBUS DP to CAN网关连接西门子PLC和一体化步进电机的应用

 1  摘要

经济的快速发展促进了我国工业的进步与发展，一体化步进电机是现今在工业领域中应用较为广泛的电动机，电机是普遍使用的CAN总线技术。本文就现场的电气控制系统中，西门子PLC通过对电机的控制实现对机械部件运动进行控制，介绍如何实现两种不同的现场总线之间的数据通讯。

系统通过可编程逻辑控制器与现场的电机进行通讯来实现对电机的控制。采用西门子S7-300系列PLC，支持PROFIBUS DP协议，客户现场电机支持CAN协议。CAN是一种很受欢迎的工业总线通讯网络，最初是专为面向运动的机器控制网络而设计的，如装卸系统。CAN支持循环和非循环事件驱动的通讯，这样就有可能将总线负荷降至更低限度，并保持很短的反应时间。

1.1  解决方案

很多一体化步进电机可以支持CAN协议，控制西门子CPU314C-2PN/DP支持PROFIBUS现场协议。协议上不一致无法直接通讯实现数据交互。需要通过第三方的协议转换模块来实现不同协议之间的数据交换。在本案例中展示了使用PROFIBUS DP Slave - CAN网关模块JY-ET-026实现电机控制与位置反馈等。

1.2   关键词

PROFIBUS DP - CAN   S7-300    一体化步进电机    JY-ET-026

2  应用项目配置示例

2.1   自动化任务概述

下图提供自动化任务的概述，JY-ET-026网关模块连接西门子S7-300 PLC和支持CAN协议的一体化步进电机通讯。

图2.1 自动化任务概述

2.2  使用环境

本文例子基于以下使用环境创建

2.2.1   硬件部分

2.2.2 软件部分

2.3 参数配置举例

2.3.1   控制字与状态字

控制字的位定义：

状态字的位定义：

2.3.2   PDO参数

按照接收与发送的不同，PDO可分为RPDO和TPDO。PDO由通讯参数和映射参数共同决定最终输出的方式和内容。

图2.3.1 主站发送从站的数据

图2.3.2 从站发送主站的数据

2.3.3  速度模式

速度模式是从目前速度加速到目标速度然后匀速运行，必须在运行模式中设置值“3”为速度模式。

图2.3.3 速度模式运动命令

2.3.4  回零模式

必须在运行模式中设置值“6”为原点归零模式。

图2.3.4 回零模式运动命令

2.3.5 相对位置模式

MOVE命令从当前位置移动到相对的目标位置。

图2.3.5 相对位置模式运动命令

2.3.6   绝对位置模式

GOTO命令从当前位置移动到相绝对的目标位置。

图2.3.6 绝对位置模式运动命令

2.3.7   网关配置

1.    通过MiniUSB口将JY-ET-026与PC相连，给JY-ET-026上电；

2.    打开配置软件，根据需求在配置软件中进行配置；

1）GSCP-CAN新建工程，添加传输报文；

图2.3.7 CAN总线波特率参数

配置网关PDO参数，参数与图2.3.3对应；

图2.3.8 GCSP - CAN配置网关PDO参数

3.    点击工具栏中的“下载”按钮，将配置下载到JY-ET-026中；

4.    通过DP接口将PLC与JY-ET-026网关连接；

2.4      Portal工程

2.4.1   设备网络视图

图2.4.1 CPU与JY-ET-026网关设备视图

2.4.2   数据分配地址

图2.4.2 数据监控列表

2.5    CANPro侦听报文

3    结论

在本案例中， PROFIBUS DP Slave - CAN网关模块JY-ET-026作为一体化步进电机设备与西门子PLC之间的桥梁，通过配置软件进行简单的数据映射，快速的实现了监控系统S7-300 PLC通过PROFIBUS DP协议实时控制支持CAN总线一体化电机，保证系统设备运行正常，满足企业的需求。

应用场景：

装卸设备，风场等。