1．系统硬件设计
该系统以西门子SIMATICS7 CPU315 -2DP作为主站，ACS800变频器为从站，实现全数字交流调速系统在Profibus-DP网中的通信及控制，系统Profibus-DP网络配置图如图4-32所示。
编程软件为STEP7 V5.5软件，用于对S7-300PLC编程和对Profibus-DP网进行组态和通信配置，上位机监控计算机与PLC间采用Profibus-DP的通信方式。
RPBA-01为与变频器配套的通信适配器，插在ABB变频器的插槽1内，其中S1为总线终端器选择开关，总线终端器可以防止总线电缆端的信号反射，如果RPBA-01模块是网络中最后一个模块或是第一个模块，总线终端器必须设置为ON，若使用的Profibus带内置终端器的D-sub连接器时，必须断开RPBA- 01终端器；S2为DP地址十位，S3为DP地址个位，如地址为26，则S2拨到2，S3拨到6，在操作时，可以改变节点的地址，但是模块必须重新初始化才能使改变生效。
Profibus-DP现场总线控制器（如PLC或DC S系统）设置：
1)安装ABB变频器GSD文件ABB_0812. GSD。
2)在系统Profibus-DP硬件配置中添加从站RP-BA-01模块，站号为2（或其他站号），插入的PPO为4。
3)在2号从站的参数设置中，将OperationMode改为VendorSpecific（即ABB传动协议）。
4)其他为默认配置。
5)将配置下载到主站中。
图4-32 系统Profibus-DP网络配置图
6)主站对从站2输出区( OUTPUT)的数据结构见表4-2。
表4-2 主站对从站2输出区(OUTPUT)的数据结构
7)主站对从站2输入区(INPUT)的数据结构见表4-3。
表4-3 主站对从站2输入区(INTPUT)的数据结构
ACS800变频器参数的设置步骤如下：
1)将ACS800变频器的Profibus-DP适配器模块RPBA-01安装到变频器上。
2)按照RPBA-01适配器模块的用户手册调整硬件（如站号、终端电阻等）。
3)将参数98. 02(Comm. Modulelink)改为FIELDBUS；确定参数98. 07(COMMPRO-FILE)为ABBDRIVES。
4)将参数51. 04(PPOtype)改为PP04。
5)将参数51. 05(PZD30UT)改为3。
6)将参数51. 06(PZD31N)改为6。
7)将参数51. 07(PZD40UT)改为7。
8)将参数51. 08(PZD41N)改为10。
9)将参数51. 09(PZD50UT)改为8。
10)将参数51. 10(PZD51N)改为11。
11)将参数51. 11(PZD60UT)改为9。
12)将参数51. 12(PZD61N)改为12。
13)变频器中其他组参数组，如10组、11组、16组、90组、92组等根据不同要求设置。
2．用ABB传动通信协议的控制字CW控制电动机起停方法
1)初始化变频器控制字CW，即向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1142（十六进制数为476）。
2)延时100ms后，进入步骤3。
3)停止电动机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1143（十六进制数为477）。
4)起动电动机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1151（十六进制数为47F）。
3．现场总线给定值的比例换算
在使用ABB传动通信协议时，现场总线给定值REF1和REF2按表4-4中比例进行换算。
表4-4 现场总线给定值REF1和REF2换算比例
4．系统通信协议设计
Profibus-DP适配器模块RPBA-01只支持Profibus-DP协议，Profibus-DP通信协议的数据报文结构分为协议头、网络数据和协议层。网络数据即PPO包括参数值PKW及过程数据PZD。参数值PKW是变频器运行时要定义的一些功能码如正反转命令源、给定值的命令源等，过程数据PZD是变频器运行过程中要输入/输出的一些数据值，如频率给定值、速度反馈值、电流反馈值等。Profibus-DP共有5种类型的网络PPO，其类型如图4-33所示，其中：ID -参数识别；IND -数组索引号；VALUE -参数值；CW -控制字；SW -状态字；REF -给定值；ACT实际值；PZD -过程数据；DW -数据字。
图4-33 PPO消息类型
在用于现场层的高速数据传送时，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息，总线循环时间必须要比主站( PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，Profibus-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。
总线的物理传输媒介是双绞型电缆（符合RS-485标准），总线电缆的最大长度在100~1200m范围内，具体长度取决于所选的传输速率。最多可以有31个节点连接到同一个Profibus网络段上，并且不需要使用中继器。如果使用中继器，连接到网络上的节点数（包括中继器和主机站）可以增加到127个。
通信协议设计为主/从方式，S7-300PLC作为主站，变频器作为从站，主站向变频器传送控制指令，同时接收变频器反馈的运行状态及运行参数。变频器与RPBA-01通信适配器模块相连，接入Profibus-DP网中作为从站，接收从主站SIMATICS7-315-2DP的控制。RPBA-01通信适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中，变频器将RAM中的数据写入控制字、设定值或读出实际值、诊断信息等参量，从而使变频器能够按照计算机指令运行。
1)传输技术：RS-485双绞线、双线电缆或光缆。波特率从9.6kbit/s~12Mbit/s。总线电缆的最大长度在100~1200m范围内，具体长度取决于所选的传输速率。
2)总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主一从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点（主，从设备）数为126。Profibus的理论地址范围为0~127（127为广播地址）。最多可用32个主站，总的站数可达127个（多主）。
3)通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令），循环主一从用户数据传送和非循环主一主数据传送。
4)运行模式：运行；清除；停止。
5)同步：控制指令允许输入和输出同步，同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。
6)功能：DP主站和DP从站间的循环用户数据传送；各DP从站的动态激活和可激活；DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断信息；输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过布线对DP主站(DPMl)进行配置，每DP从站的输入和输出数据最大为244字节。
7)可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD =4进行，DP从站带看门狗定时器( WatchdogTimer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护，DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
8)设备类型：第二类DP主站(DPM2)是可进行编程、组态、诊断的设备。第一类DP主站(DPMl)是可编程序控制器，如PLC、PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输
入/输出的驱动器、阀门等；同时也可以是智能从站，即从站支持可编程，一般智能从站为另外一台PLC主机。
5．系统STEP7软件设计
STEP7软件设计主要包括项目系统组态及通信编程：
1)使用STEP7V5.5组态软件，进入HardwareConfigure完成S7 -300PLC硬件组态，将RPBA-01的GSD（设备数据库）文件导入STEP7的编程环境中，点击“options-installGSDfile”将ABB变频器的GSD文件导入STFP7中，GSD文件名为ABB_0812. GSD。
2)选定S7-315-2DP为主站系统，默认地址为2，将ABB的RPBA- 01组态到S7 -315 -2DP为主站的DP网上，并选定使用的PPO类型，在这里使用PPO4，设定站点网络地址为4，然后编译存盘。
3) PLC主机从从站读取输入信息并把输出信息反送给从站，因此在PLC主程序OB1中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读写这些数据，实现对变频器的通信控制，并在PLC程序中建立一个数据块DB10，可以通过控制字来实现传动设备的控制，用于变频器的数据通信。
6．变频器的运行设置
变频器与PLC应用Profibus-DP现场总线连成网络后，除在PLC中进行编程外，在每个变频器上也要进行适当的参数设置。主要是ABBDRIVESPROFILE(VENDER-SPECIFIC)WITHPPO相关参数的设置，比如通信类型、通信地址、波特率、PPO类型等的设置。