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

攀鋼線材廠本次"提質(zhì)降耗、擴大品種規(guī)模"技術改造是在原來的只有精軋機組、夾送輥、吐絲機設備的基礎上，增加兩架預精軋機組和啟停式飛剪，將把預精軋機組、飛剪、精軋機組、夾送輥、吐絲機的模擬傳動改為數(shù)字傳動，應用ABB公司的DCS500直流數(shù)字裝置；同時將原來的繼電器邏輯控制應用SIEMENS公司的S7-400PLC來代替。組成為線材軋機的基礎自動化系統(tǒng)還有操作監(jiān)控站，應用SIEMENS公司的WINCC管理應用軟件來實現(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和遠程操作單元ET200M與PLC的通訊。

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

數(shù)字傳動部分應用ABB公司的DCS500直流數(shù)字裝置，處理預精軋機1組、2組、飛剪、精軋機1/2架、夾送輥、吐絲機的運行。

PLC控制部分應用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)絡的信息交換。

監(jiān)控操作站部分應用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)控報警、生產(chǎn)記錄和報表等任務。

二、采用PROFIBUS的原因

PROFIBUS現(xiàn)場總線技術是隨全數(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)議標準——PROFIBUS現(xiàn)場總線標準（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12M波特），因此在很多領域內(nèi)有廣泛地應用。

通過本年度的北京國際機電一體化設備展覽會可看到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)絡協(xié)議是以ISO頒布的OSI標準七層參考模型為基礎的，只是對第三層到第六層進行簡化，因此可以說它的標準適應性強。此外它的三種模塊（FMS.DP和PA）又可以適應不同的應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。站點數(shù)可達127個。

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

三、Profibus-DP組態(tài)說明

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

1、硬件組態(tài)

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