系统利用西门子 PROFIBUS 总线通讯协议格式，实现 S7-400PLC 与 ABBACS800 变频器的通讯，完成造纸机

速度链、负荷分配等控制功能，在造纸机传动中取得了较高的控制精度和稳定性，充分满足造纸机生产的需要。

实践证明，该结构控制方式可应用于大型、高速纸机的电气传动控制。

1. 概述
      在纸机电气控制系统设计时，考虑到造纸机传动系统的特殊性，所以既要满足纸机传动控制系统的可靠性和
良好的控制精度与稳定性，又要降低控制系统造价的原则。因此，我们选择西门子 S7-400PLC 和 ABBACS800

全数字多功能矢量控制变频器，利用 PROFIBUS 协议通信格式实现 PLC 与变频器的通信功能，组成该机的控制

系统。  
1.1 ACS 800 系列变频器简介：
       ACS 800 系列变频器是 ABB 公司采用直接转矩控制（DTC）技术，结合诸多先进的生产制造工艺推出的高

性能变频器。它具有很宽的功率范围，优良的速度控制和转矩控制特性。完整的保护功能以及灵活的编程能力。因
而，它能够满足绝大多数的工业现场应用。DTC

 

技术是 ACS 800 的核心：直接转矩控制对交流传动来说是一个

最优的电机控制方法，它可以对所有交流电机的核心变量进行直接控制。它开发出交流传动前所未有的能力并给
所有的应用提供了益处。
1.2 PROFIBUS 概述及协议分析
     PROFIBUS 是 Process Fieldbus 的缩写，是由德国西门子公司提出的一种现场总线标准，现在已成为了一种

国际性的开放式现场总线标准, 即 EN50-170 欧洲标准。目前世界上许多自动化技术生产厂家都为它们生产的设
备提供 PROFIBUS 接口。PROFIBUS 已经广泛应用于加工制造、过程和楼宇自动化，应用范围非常广泛。 
PROFIBUS 以其先进的技术和非凡的可靠性代表了当今现场总线的发展方向。
       PROFIBUS 根据应用特点分为 PROFIBUS—DP，PROFIBUS—FMS，PROFIBUS—PA。三个版

 

本，分别用于不同的场合。
       PROFIBUS 是一种现场总线，因此可以将数字自动化设备从底级(传感器／执行器)到中间执行级(单元级)分

散开来。通信协议按照应用领域进行了优化，故几乎不需要复杂的接口即可实现。参照 ISO／OSI 参考模型，
PROFIBUS 只包含第 l，2, 和 7 层。PROFIBUS 协议层或子层说明如下：
1)、PROFIBUS 第 1 层
      第 1

—

层 PHY：规定了线路介质、物理连接的类型和电气特性。PROFIBUS 通过采用差分电压输出的 RS485

实现电流连接。在线性拓扑结构下采用双绞线电缆。树型结构还可能用到中继器。
2)、PROFIBUS 第 2 层
      第 2

—

层 MAC：第 2 层的介质存取控制(MAC)子层描述了连接到传输介质的总线存取方法。PROFIBUS 采用

一种混合访问方法。由于不能使所有设备在同一时刻传输，所以在 PROFIBUS 主设备(masters)之间用令牌的方

法。为使 PROFIBUS 从设备(slave)之间也能传递信息，从设备由主设备循环查询。
    PR0fIBUS 第 2 层 FlC：第 2 层的现场总线链路控制(FLC)子层规定了对低层接口(LLl)有效的第 2 层服务，提供

服务访问点(SAP)的管理和与 LLI 相关的缓冲器。
    PROFIBUS 第 2 层 FMAl／2：第 2 层的现场总线管理(FMAl／2)完成第 2 层(MAC)特定的总线参数的设定和第
1 层(PHY)的设定。FLC 和 LLI 之间的 SAPs 可以通过 FMAl／2 激活或撤消。此外，第 1 层和第 2 层可能出现的错
误事件会被传递到更高层(FMA7)。
3)、PROFIBUS 第 3—6 层

    

    第 3—6 层在 PROFIBUS

“

”

中没有具体应用，但是这些层要求的任何重要功能都已经集成在 低层接口 (LLI)中。

例如，包括连接监控和数据传输的监控。