PROFIBUS和PROFINET中采用PROFIdrive的运动控制.docx

ChinesePROFIBUS/PROFINETExpertDays2023

PROFIBUS和PROFINET中承受PROFIdrive的运动掌握

WalterM?ller-Nehring，PIPROFIdrive技术工作组组长，德国西门子公司工业部驱动技术分公司

摘要

PROFIdrive是驱动技术的标准行规，该技术取决于PROFIBUS及PROFINET通信系统。使用一种开放式的“应用行规”〔例如，这是一种利用通信系统的经试验和测试的方法〕，承受集成且直接的方

式，连接来自不同制造商的驱动器及掌握器。由于PROFIdrive已包含在国际标准IEC61800-7中，因此，该行规获得国际上的认可，并且其投资也将得到广泛的长期保护。

PROFIdrive能够在机器或系统的生命周期〔关于规划，安装，运行，维护，以及扩大或更〕过程中实现相当数量的本钱缩减，这是该行规的根底。 PROFIdrive应用行规能够满足与PROFIBUS和PROFINET通信系统联合使用的驱动技术的特别要求，并且供给有关通信性能的最正确的可测量性。无论是对设备和系统制造商，还是集成商及最终用户，它都制造了多重效益。

PROFIdrive行规是如何产生的

说到该行规的产生，那还要追溯到1991年，当时，工作重点正是PROFIBUS技术。2023年，随着该行规3.1版的推出，标志着PROFIBUSDPV2扩展性功能的推出。2023年，PROFIdrive行规被扩展到掩盖PROFINET，作为下层通信系统。直到2023年才正式推出版本4.1，也就是当前的版本。

实际上，IEC61800-7已经对PROFIdrive进展了标准化，并且通过各种国际机构〔如OMAC〕进展介绍，这就意味着，确保它将来会成为国际上公认的一种标准。

市场上呈现出越来越多使用供给集成安全技术的驱动器的趋势。这说明不再需要额外的监控设备，从而带来了削减配线并节约空间的优势。从这一观点来看，PROFIdrive和PROFIsafe彼此成为完善的补充。这两种行规共同制造了一种统一的标准技术，该技术可以通过同一总线，用于掌握安全功能和标准驱动功能。

原理

本质上，PROFIdrive自动掌握技术方案是基于集成“运动掌握”功能性及PLC挨次规律性的概念。通过贯穿在驱动器〔如电动机电流或速度掌握〕和掌握器〔如位置掌握或路径插补〕上的分布来最优化应用进程。该通信系统利用专用效劳〔如时钟同步和基于行规的从站到从站通信〕，供给分布式进程之间的链接。

图1：PROFIdrive体系构造

该行规的主要局部〔图1中的上半局部〕描述了有别于通信系统的功能，并确保了采用PROFIBUSDP和PROFINETIO连续运行，而

不会转变所需的应用。这意味着该驱动技术以共享同样应用视图的完整系统与可升级的通信性能相连接，范围从根本的现场总线到系统范围Ethernet网络，并且无需任何转变就形成为自动化系统。

根本模型定义

设备

PROFIdrive根本模型定义了一个运动掌握自动化系统〔图2〕，它包含多个“设备”及其相互关系〔应用接口，参数访问等〕，但没有考虑所使用的通信系统。

MotionControlwithPROFIdriveonPROFIBUSandPROFINET 1of7

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图3：在驱动器中的数据模型和数据流程

图2：PROFIdrive通用自动化概念 从站到从站通信

从站到从站通信涉及到设备之间的直接通信，而

区分以下设备类：

掌握器：自动掌握系统掌握单元或主机

外围设备：驱动设备

监控器：工程站

通信效劳

循环数据交换

当运动掌握系统处于运行时，开环和闭环掌握进程必需被循环地激活。从通信系统的观点上讲，这意味着的设定点值必需循环地从掌握应用进程传送到驱动应用进程，相反地，反向发送当前实际值。这种循环传送是典型的严格时间要求的。

非循环数据交换

除了设定点值和实际值的循环传送外，参数可以被传送用于掌握驱动应用进程目的。通过掌握器访问这些参数是非严格时间要求的，并且被非循环的执行。在掌握器可以访问这些参数的同时，也可以通过监控器〔调试工具，操作接口〕来访问这些参数。

报警机制

报警机制是受大事掌握的，并被用来通知设置和去除驱动/应用进程故障。

时钟同步操作

任何现代驱动行规必需能支持运动掌握应用中的分布式进程的时钟同步操作，由于这是能够准确协调假设干驱动〔如在运动掌握系统路径来回移动