PROFIBUS現(xiàn)場總線在高速線材自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

攀鋼線材廠本次"提質(zhì)降耗、擴(kuò)大品種規(guī)模"技術(shù)改造是在原來的只有精軋機(jī)組、夾送輥、吐絲機(jī)設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加兩架預(yù)精軋機(jī)組和啟停式飛剪，將把預(yù)精軋機(jī)組、飛剪、精軋機(jī)組、夾送輥、吐絲機(jī)的模擬傳動(dòng)改為數(shù)字傳動(dòng)，應(yīng)用ABB公司的DCS500直流數(shù)字裝置；同時(shí)將原來的繼電器邏輯控制應(yīng)用SIEMENS公司的S7-400PLC來代替。組成為線材軋機(jī)的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)還有操作監(jiān)控站，應(yīng)用SIEMENS公司的WINCC管理應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)；工業(yè)以太網(wǎng)即H1網(wǎng)，連接監(jiān)控操作站和PLC；工業(yè)現(xiàn)場總線Profibus-DP，建立DCS500和遠(yuǎn)程操作單元ET200M與PLC的通訊。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)可分為三層，即數(shù)字傳動(dòng)部分、PLC控制部分和監(jiān)控操作站部分。

數(shù)字傳動(dòng)部分應(yīng)用ABB公司的DCS500直流數(shù)字裝置，處理預(yù)精軋機(jī)1組、2組、飛剪、精軋機(jī)1/2架、夾送輥、吐絲機(jī)的運(yùn)行。

PLC控制部分應(yīng)用S7-400型PLC，CPU為CPU414-2DP，處理全線的生產(chǎn)控制，完成系統(tǒng)功能手網(wǎng)絡(luò)的信息交換。

監(jiān)控操作站部分應(yīng)用WINCC監(jiān)控軟件，有A、B兩線操作站兼監(jiān)控站和電氣室監(jiān)控站，處理軋制規(guī)程作業(yè)表的生成、全線操作、事故監(jiān)控報(bào)警、生產(chǎn)記錄和報(bào)表等任務(wù)。

二、采用PROFIBUS的原因

PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)是隨全數(shù)字信號系統(tǒng)的發(fā)展而產(chǎn)生的，由德國組織開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)——PROFIBUS現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)（DIN19254）。

PROFIBUS是近年來國際上最為流行的現(xiàn)場總線，也是目前數(shù)據(jù)傳輸率最快的一種現(xiàn)場總線（傳輸率可達(dá)12M波特），因此在很多領(lǐng)域內(nèi)有廣泛地應(yīng)用。

通過本年度的北京國際機(jī)電一體化設(shè)備展覽會(huì)可看到PROFIBUS總線蓬勃發(fā)展的生命力。根據(jù)VentureDevelopmen

Corp.（VDC）的最新研究報(bào)告，PROFIBUS所占的市場份額最大，也是發(fā)展最快的現(xiàn)場總線。

PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是以ISO頒布的OSI標(biāo)準(zhǔn)七層參考模型為基礎(chǔ)的，只是對第三層到第六層進(jìn)行簡化，因此可以說它的標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性強(qiáng)。此外它的三種模塊（FMS.DP和PA）又可以適應(yīng)不同的應(yīng)用對象和通信速率方面的要求，開放性也好。

PROFIBUS現(xiàn)場總線基于令牌協(xié)議加主從總線的介質(zhì)存取方式，主站以主從方式與從站通訊，各主站之間由令牌協(xié)議決定總線控制權(quán)。站點(diǎn)數(shù)可達(dá)127個(gè)。

正是基于PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)上的成熟和開放性，以及實(shí)際應(yīng)用后的經(jīng)濟(jì)效果，因此我們在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用了它。

三、Profibus-DP組態(tài)說明

在以上的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線應(yīng)用在直流數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500、遠(yuǎn)程操作單元ET200M與S7-400PLC之間的通訊上。

1、硬件組態(tài)

Profibus-DP總線共有9個(gè)站，分別是S7-400PLC作為Master，站號設(shè)定：2；其余均為Slave，它們有遠(yuǎn)程操作接口單元ET200M，站號設(shè)定：3；預(yù)精軋機(jī)1組數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：4；預(yù)精軋機(jī)2組數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：5；精軋機(jī)1架數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：6；精軋機(jī)2架數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：7；飛剪數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：8；夾送輥數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：9；吐絲機(jī)數(shù)字傳動(dòng)裝置DCS500，站號設(shè)定：10。主站上應(yīng)用S7-400PLC的CPU414-2DP，BUS終端器設(shè)定為ON。從站中DCS500設(shè)備應(yīng)用PROFIBUS適配模件NPBA-02，BUS終端器設(shè)定為OFF，ET200M的BUS終端器設(shè)定為ON。BUS終端器設(shè)定一定要正確，即BUS兩端為ON，中間接點(diǎn)為OFF。通訊距離約為500M。