艾默生变频器的Profibus总线适配器

    如果要连成一个变频器组的现场总线网络，那么总线适配器是必不可少的。现在以艾默生变频器的Profibus总线适配器为例来介绍一下适配器的构造和功能。

   (1)总线基本结构

    艾默生变频器Profibus总线适配器为TDS-PA01，其基本结构如图6.3所示。

    图6.3    总线基本结构

    它符合Profibus-DP协议标准EN50170，并符合变速传动行规PROFIDRIVE(PROFIBUSFROFILE3.072).

    它的特点为：与变频器之间通信采用RS485通信协议；与变频器的物理接口为双绞线；与变频器之间的通信波特率从38.4～125kb/s；Profibus接口为双绞线；Profibus的最高波特率为6Mb/s。

    现场总线适配器兼容所有支持Profibus通信协议的主站，如Siemens、MODICON、AB等系列PLC和各类主站插卡。

    使用该总线适配器，使得艾默生变频器可以在新的现场总线控制系统中采用带现场总线接口的变频器；可以在原有的现场总线系统中用变频器进行设备升级和替换，如艾默生变频器TD2000功能已经不能传动控制的需要，则可以使用EV2000或TD3000变频器，而无需改变系统的整体框架；可以借助现场总线适配器方便地将传统控制系统升级为现场总线控制系统，使得控制精度和控制决策更加先进。

   (2)总线适配器的接线

    艾默生现场总线TDS-PA01的接线端子定义如表6.1所示。

    表6.1    TDS-PA01的接线端子定义

    显然，它分成两部分的接线，即与变频器的内部接线和与总线网络Profibus的接线。

    总线适配器与变频器的内部接线可以采取以下两种方式，如图6.4、图6.5所示。

    图6.4    总线适配器与变频器接线方法一

    两者的唯一区别就在于电源的接线，即方法一采用外接法，方法二采用内置法，但必须注意变频器内部24V的容量。

    总线适配器与变频器内部接线建议采用屏蔽双绞线，且屏蔽层接地；导线的长短应视变频器与现场总线适配器的安装距离由用户自己确定，但长度不能超出变频器手册中规定的RS485通信距离。

    现场总线与适配器的连接如图6.6所示。

    在总线网络中，所用的Profibus通信导线类型及其传输距离可参照表6.2和表6.3所列的数据。

    图6.5    总线适配器与变频器接线方法二

    图6.6    现场总线与Profibus的连接

    表6.2    通信导线类型

    表6.3    通信导线传输距离

   (3)现场总线的网络组构和功能

    艾默生变频器按照图6.7所示进行网络总线组构。

    图6.7    艾默生变频器网络组构

    在这个总线网络中，TDS-PA01总线适配器实现的主要功能如下：向变频器发送启停和点动等控制命令；向变频器发送速度和频率给定信号；从变频器读取工作状态信息和实际值；修改变频器的功能码设置；对变频器进行故障复位。

   (4)变频器的参数设置和软件配置

    完成对总线适配器的正确接线后，就必须对变频器的参数进行设置，主要包括变频器的通信控制方式和通信参数配置，前者主要包括频率控制方式和端子控制方式，后者主要包括通信波特率、站地址和PPO协议类型，以保持与主站的协调一致。

    任何一个现场总线适配器都包含了电子数据库文件，即GSD文件，用户可以将此文件复制至组态工具软件的相关子目录下，具体操作方法可参见相关的主站说明书。