PROFIBUS現(xiàn)場總線在物料輸送控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3)在邏輯梯形圖中，凡是帶有分支的連鎖回路都有記憶功能。因為前一臺設(shè)備可以根據(jù)需要啟動下面各個分支回路的設(shè)備，回路梯形邏輯的記憶功能可保證有故障回路的設(shè)備能正確停止。

4)上位機能顯示出整個皮帶運行狀態(tài)，亦能顯示單條回路運行的設(shè)備。

3物料輸送控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

物料輸送系統(tǒng)由上位監(jiān)控機、PROFIBUS總線適配卡、PLC(S7-300)、PROFIBUS—DP總線網(wǎng)絡(luò)及執(zhí)行機構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。分布在現(xiàn)場的PLC節(jié)點分別連接皮帶電機、分料器、斗提返料、三通閥、耙料機、四通閥、除鐵器、破碎機等，并通過通信接口與總線相連；監(jiān)控計算機運行PLC軟件SETP7和組態(tài)軟件WINCC并通過通信網(wǎng)卡和連接在PROFEIBUS一總線網(wǎng)絡(luò)上的各個單元PLC之間進行實時通信，從而實現(xiàn)物料輸送系統(tǒng)的正常工作。

圖2控制系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

上位監(jiān)控計算機選用兩臺PC機，一臺作為操作站實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)檢測；另一臺作為工程師站完成組態(tài)軟件的設(shè)計與開發(fā)、PLC程序的開發(fā)以及將軟件通過PROFIBUS總線傳送至PLC的CPU單元；總線適配卡選用的是CP5613，用來完成現(xiàn)場總線與監(jiān)控計算機的協(xié)議轉(zhuǎn)換。為了能更好的監(jiān)控系統(tǒng)正常工作，包裝控制室操作站和散庫控制室操作站與PLC模塊CP342—5的通訊，采用PROFIBUS總線通訊結(jié)構(gòu)。包裝控制室模塊CPU315—2 DP與散庫模塊1M153的通訊，采用PROFIBUS—DP總線通訊結(jié)構(gòu)。

可編程控制器(PLC)實現(xiàn)各個單元的運行控制，計算機通過編程軟件對plc進行編程和調(diào)試。本系統(tǒng)采用S7—300 CPU315-2DP可編程控制器作為每個工作單元的控制系統(tǒng)。各個單元的PLC通過PROFIBUS-DP總線進行信息傳遞，實現(xiàn)各單元的動作協(xié)調(diào)。

4物料輸送控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)及軟件編程

網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成既要進行正確的物理連接，也要對整個網(wǎng)絡(luò)進行組態(tài)，也就是對網(wǎng)絡(luò)進行邏輯上的連接。這種邏輯上的組態(tài)要與實際的物理連接相同，否則整個網(wǎng)絡(luò)將無法工作。網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)完成之后都要下載到網(wǎng)絡(luò)的各個結(jié)點中。如果組態(tài)正確并且下載成功，整個網(wǎng)絡(luò)就建立起來了，能夠按照組態(tài)設(shè)計的方式和通信要求進行通信。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的主要工作是為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點分配網(wǎng)絡(luò)地址，確定網(wǎng)絡(luò)的通信速率，以及建立網(wǎng)絡(luò)鏈接。

本系統(tǒng)采用STEPT7 V5．3軟件對各個控制單元的PLC進行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置，如通信口的設(shè)置、MPI地址設(shè)定、選擇數(shù)據(jù)傳輸率等；然后對S7．300進行硬件組態(tài)，即對S7—300的機架、電源、CPU、信號模塊等按其實際配置類型和物理地址進行組態(tài)，其中在CPU的組態(tài)中設(shè)置總線地址，并將組態(tài)信息通過編程通信電纜下載到PLC并進行確認。系統(tǒng)的硬件組態(tài)如圖3所示。

控制系統(tǒng)的PLC程序采用S7系列PLC軟件STEPT5．3設(shè)計開發(fā)而成。程序設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化程序，應(yīng)用組織塊(OB)、功能塊(FB)、功能(FC)及數(shù)據(jù)塊(DB)組成控制系統(tǒng)程序。STEPT7 V5．3編程方便，界面友好，調(diào)試便捷，具有梯形圖、語句表。提供了梯形圖(LAD)、語句表(STL)和功能圖(FBD)3種形式的編程、調(diào)試、診斷等功能。這三種編程形式可隨意切換和組合使用。

圖3硬件組態(tài)圖

5結(jié)束語

在系統(tǒng)中PROFIBUS將所有的站點連接到一起，系統(tǒng)信息都是通過它進行傳遞。利用PROFIBUS完成了系統(tǒng)各設(shè)備間的通訊，形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的智能化程度，實現(xiàn)了復(fù)雜的控制功能。該系統(tǒng)已在內(nèi)蒙古天野化工集團包裝系統(tǒng)中運行，在實際中，用它對化肥輸送系統(tǒng)進行了改造，完成了預(yù)期的通信和控制功能，大大提高了生產(chǎn)效率，取得了滿意的效果。