滑触线ProfiBus通讯
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PROFI BUS(1)PROF旧US是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。
PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud-12Mbaud范闱内选择且当总线系统启动时,所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。
广泛适用于制造业自动化.流程工业自动化和楼宇.交通电力等其他领域自动化。
PROF旧US是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
(2)PROF旧US由三个兼容部分组成,即PROF旧US —DP ( Decentralized Periphery) . PROFIBUS —PA ( Process Automation ) . PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )o主要使用主-从方式,通常周期性地与传动装置进行数据交换。
(3)PROFIBUS-DP:是一种高速低成本通信,用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。
使用PROF旧US — DP可取代办24VDC或4 — 20mA信号传输。
(4)PORFIBUS-PA:专为过程自动化设计,可使传感器和执行机构联在一根总线上,并有本征安全规范。
(5)PROFIBUS-FMS:用于车间级监控网络,是一个令牌结构.实时多主网络。
(6)PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
(7)与其它现场总线系统相比,PROF旧US的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造.过程控制和自动化等。
PROF旧US开放性和不依赖于厂商的通信的设想,己在10多万成功应用中得以实现。
3、Profibus通信工业组态与现场总线控制技术Profibus通信一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1工厂自动化网络结构(1)现场设备层主要功能是连接现场设备,例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等,完成现场设备控制及设备间联锁控制。
(2)车间监控层车间监控层乂称为单元层,用来完成车间主生产设备Z间的连接,包括生产设备状态的在线监控、设备故障报警及维护等。
还有生产统计、生产调度等功能。
传输速度不是最重要的,但是应能传送大容量的信息。
一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1工厂自动化网络结构(3)工厂管理层车间操作员工作站通过集线器与车间办公管理网连接,将车间生产数据送到车间管理层。
车间管理网作为工厂主网的一个子网,连接到厂区骨干网,将车间数据集成到工厂管理层。
工厂自动化网络结构如图1-1所示。
一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1 工厂自动化网络结构图1-1工厂自动化网络结构一、PRIFOIBUS 现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分PROFIBUS已被纳入现场总线的国际标准1EC61158和欧洲标准EN50170,并于2001年被定为我国的国家标准JB/T1030.6 —2001。
PROFIBUS在1999年12月通过的IEC61156中称为Type3,PROFIBUS的基本部分称为PROFIBUS-V0.在2002年新版的IEC61156中增加了PROFIBUS-V1,PROFIBUS-V2和RS-485IS等内容。
新增的PROFInet规范作为IEC61158的Type10.一、PRIFOIBUS现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分ISO/OSI通信标准由七层组成,并分两类。
一类是面向用户的第五层到第七层,一类是面向网络的第一到到第四层。
第一到第四层描述了数据从一个地方传输到另一个地方,第五层到第七层给用户提供适当的方式访问网络系统。
PROFIBUS协议使用了ISO/OSI模型的第一层、第二层和第七层.一、PRIFOIBUS现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分从用户的角度看,PROFIBUS提供三种通信协议类型:PROF1BUS-FMS,PROF1BUS-DP和PROFIBUS-PA。
工程部经理述职报告10篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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竭诚为您提供优质文档/双击可除profibus通讯协议和uss篇一:pRoFibus和uss通信s在s7-200与变频器的通信中实现自由口通信1引言计算机及通讯技术已成为工业环境中大部分解决方案的核心部分,其在系统中的比重正在迅速增加。
在一个自动化系统中,交、直流调速器不仅仅作为一个单独的执行机构,而是随着其不断的智能化,它们相互之间及同控制系统之间可以通过各种通讯方式结合成一个有机的整体。
西门子变频器uss自由口通信以其通信质量高、成本低廉在自动化系统得到了广泛的应用。
本文以uss自由口通信在石油钻机电气传动系统中的实际应用为例,对自由口使用的地址分配,通信程序实现进行了较详细的分析,该思路不仅用于plc来保证通信质量,对于用高级语言在pc实现的通信程序编制、提高通信的可靠性都具有一定的借鉴意义。
2uss通信2.1uss概况西门子交、直流调速器采用的uss通讯协议是西门子公司为传动系统开发的通讯协议,可支持交直流驱动器同pc或plc之间建立通讯联接,适用于规模较小的自动化系统。
有以下特点:(1)用单一的、完全集成的系统来解决自动化问题。
所有的西门子交、直流驱动器都可采用uss协议作为通信链路,原先的驱动器间是孤立的,仅有极少量通过硬件电路反馈信号。
(2)数字化的信息传递,提高了系统的自动化水平及运行的可靠性,解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。
(3)其通信介质采用Rs-485屏蔽双绞线,最远可达1000m,因此可有效地减少控制电缆的数量,原系统中需要20芯控制电缆一般在4根以上,现在只需工作电源就可以,从而可以大大减少开发和工程费用,提高可靠性。
(4)通讯速率较高,可达187.5kbps。
对于有5个变频器,每个调速器有六个过程数据需刷新的系统,plc的典型扫描周期为几百毫秒。
(5)它采用与pRoFibus相似的操作模式,总线结构为单主站、主从存取方式。
报文结构具有参数数据与过程数据,前者用于改变调速器的参数,后者用于快速刷新调速器的过程数据,如启动停止、逻辑锁定、速度给定、力矩给定等。
PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接汇川ethercat通讯协议PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat网线接口定义PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关profibus和modbus区别PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关profibus协议是什么PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat通讯过程描述PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat通讯协议详细解析PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat转换器PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat总线控制PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接canopen协议报文解析实例PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接到300plc的配置方法PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接支持ethercat总线的PLCPROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接ethercat总线伺服如何控制PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接安川ethercat总线伺服PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接安川伺服支持EtherCA T总线吗PROFIBUS-DP主站转ETHERCA T网关连接西门子支持ethercat吗大家好,今天要给大家介绍一款远创智控的神秘产品,它的名字叫YC-DPM-ECT,是一款兼具PROFIBUS-DP主站功能的通讯网关。
想象一下,它既能和PROFIBUS总线打交道,又能与ETHERCAT网络愉快地交流,是不是感觉很神奇?别看这只是一台小小的网关,它的作用可是非常大的!它可以将各种PROFIBUS-DP从站接入到ETHERCAT网络中,让它们在我们的数字世界中自由交流。
这就像是数字世界的“翻译官”,让我们能够听懂各种不同的语言。
profibus总线常见故障总线故障主要是由以下原因引起的:1、网络接头不好使2、线路有破损3、中间网络接头开关位置不对4、电源干扰5、接头处进线出线搞反6、某一通讯模块损坏常见故障处理网络故障比一般的电气故障较难解决,因此引起的停机时间较长。
虽然它发生的频率较少,但是正因为这样,使设备人员忽略了对它的重视,也因此缺乏处理次类故障的经验。
一旦出现故障,常常摸不到头绪,延误开机时间。
用双绞线连接的电气网络结构较为简单,一般采用线形结构,用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接,一旦发生通讯故障,IM308-C的BF红灯会亮或闪。
这时第一步应查看S5程序中的诊断信息,是哪几个站点出现了问题,然后根据图纸找出这些站点的现场位置,看这些ET200的故障灯有没有亮,是一块亮还是好几块一起亮。
如果只有一块亮,那么可以断定这块板子有问题,应及时更换;如果好几块一起亮,应查图纸找出最前面的一块,逐一检查更换,直到故障灯全部暗。
如果,在结束了这步工作,故障仍未排除,那么就要考虑网络的结构设置等问题了。
前面已经说过,PROFIBUS的网络配置是由COM PROFIBUS这个软件完成的。
必须确认没有人改过网络的配置,或者IM308-C的闪存卡MEMORY CAR坏了,造成网络不通,然后做出相应的对策,烧卡或是重新配置。
光纤网络的故障比较复杂。
如果IM308-C的BF灯亮,那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。
我们用的OLM有四个通道,第一是连接到IM308-C上的,如果这个灯变红,那么说明这路通道有问题,就要查是否双绞线或者连接器有故障。
第二通道一般不用。
第三,第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。
三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题,那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多,或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。
因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。
PD01与S7-300Profibus通讯使用说明本系统由PLC作为PROFIBUS主站,PD01作为从站。
1.选中STEP 7(version NO. 5.5)。
图1中图12.打开软件后弹出图2对话框。
进行新建工程操作。
图23.点击“下一步”。
由于用的PLC是CPU313C - 2 DP,所以CPU(U)选择如图4。
.图3图44.点击“下一步”。
图5由于本系统是PROFIBUS通讯,所以块只选择OB1即可,编程语言选择LAD(梯形图)。
选择如图6。
图65.点击“下一步”,给工程命名。
图7 命名为“Chris_PD01”,如图8。
图8 6.点击“完成”切换为如图9的画面。
7.点击“SIMATIC 300 站点”。
如图10 所示。
8.双击图10右画面中的“硬件”弹出画面如图11。
9.双击图11左上角对话框内的“DP”选项来设置主站的属性。
弹出对话框如图12。
10.点击图12中“常规”->“属性”弹出如图13的对话框。
图1311.主站站号设置为2。
.点击“参数”->“新建”,弹出如图14对话框。
图14点击“网络设置”。
图15传输率设置为9.6Kbps,配置文件选择DP。
如图16所示。
图16点击确定。
图17点击确定。
图18点击确定,发现图19中较图图11中多出红色圈内的内容。
图1912.如果之前没有安装GSD文件,那么需要安装GSD文件。
如图20所示,点击“选项”选择“安装GSD文件”。
选择“安装GSD文件”后弹出如图21的对话框。
图2113.点击“浏览”找到存放GSD文件的文件夹。
如图22。
图2214.点击确定,如图23。
图23 选择“shihlin.gsd”。
图24 点击安装。
图25 选择“是”。
图26 点击确定。
图27 点击关闭,完成GSD安装工作。
15.右击图19中红色圈内的内容,如图28。
图28 在下拉菜单中选择“插入对象”。
如图29。
图29 选择“Additional Field Devices”。
横河PROFIBUS通讯✧手册使用环境:●适用横河CS1000/3000/VP DCS系统,同时要确保对方设备是支持PROFIBUS-DP或PROFIBUS-DPV1通讯的。
✧硬件:●横河PROFIBUS通讯卡 ALP111或ACP71 本文以ALP111为例进行介绍⏹定货号 Model : CVPS//ALP111-S01⏹这个卡使用的HILSCHER芯片,其实可以看做是 HILSCHER公司的PROFIBUS通讯卡。
●YCB701通讯卡接头⏹定货号 Model : CVPS//YCB701⏹用于和ALP111卡连接的卡头,是个9针公头⏹这个卡头其实是西门子生产的,带横河LOGO,因此可用西门子的同类产品来代替它⏹卡头上的A1B1用于对外连接,A2B2用于连接另一个ALP111⏹当该卡头所插ALP111卡是最后一个通讯卡时把卡头上的开关打到ON,若后面还有通讯卡则打OFF●PROFIBUS通讯线⏹可用百通等品牌,必需一捆一捆的买,至少要300至500米起卖⏹通讯线的连接必须是卡头到卡头的,不允许任何形式的中间转接✧软件:●SYCON-YOKO PROFIBUS通讯第三方配置软件⏹该软件是HILSCHER专门为横河PROFIBUS通讯制作的软件,只用于横河系统,且所有安装盘用的同一个KEY!!●PROFIBUS Communication软件包⏹定货号 LFS2542-V1V1(HIS01XX)✧PROFIBUS-DP 通讯安装设置过程●SYCON-YOKO 软件的使用这个软件在IM资料里信息非常少,我重点讲这个软件的使用要将SYCON安装在工程师站上,直接安装就可以了安装后打开SYCON,新建一个项目保存⏹第一步: 导入*.GSD文件,这个文件由通讯的对方提供,包含他们通讯硬件的信息.导入后要仔细查看他们的硬件信息是否与他们的实际硬件相符合。
最好去他们的现场看一下,确保型号和提供给你的文件里是一字不差的,你要相信在现场遇到不明白的人比你遇到明白人的概率高的多!可避免很多无用功.⏹由于我们DCS只能做主站(横河DCS不可能做从站的),一般情况下对方是不需要我们的GSD文件的,对方若要我们ALP111卡的GSD文件可在C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\Yokogawa\SyCon\Fieldbus\PROFIBUS\GSD 下找到YEC_0838.GSD必须是安装SYCON后才有的导入操作如下第二步:建一个MATSER站建好后选中MSATER双击设置站号,其它的不改选中MSTER点BUS PARAMETER设置波特率默认是1500的,绝大多数情况是不用更改的,这是最佳的设置但有时候距离太远,或者设置都正常的情况下通讯连不上,可在这里降低速率进行尝试第三步:建立SLAVE站然后双击SLAVE进行设置点这里以西门子 315-2 DP为例解释下通道类型的意思(这个和我们的3000/VP 里的通讯表填写是密切相关的)是指我们DCS 这边是主站的输入 指对方西门子是从站的输出可以理解为这个通道一次送8个模拟量出来,也可以送8X16个数字量 其它通道的意思可以类推要强调的是这里的通道设置必须和对方的输出通道类型数量一模一样,有一点差别就会导致所有的通讯无效若对方是能支持PROFIBUS-DPV1的通讯是最好的,就把DPV1 SETTING 里面的选项勾上,如果不能就不勾⏹第四步:保存导出文件会生成一个项目名.DBM文件做到这里SYCON的工作就结束了,由于这个软件是专用于YOKOGAWA的,所有设置是默认好的,请不要做任何的改动!!通讯出现问题后也不要试图在这里进行修改选项以期望解决问题,这是徒劳的!!✧System view 里的PROFIBUS设置这个工作和MODBUS很类似,我就不同的地方重点介绍下⏹第一步:点开ALP111卡的属性点这里的COPY把上面SYCON生成的项目名.DBM文件导入下装其它的设置都不要动⏹第二步:在通讯表上写地址,就按下面的格式就好了数字量在WB表里分解就是了功能快接连如下对才开始做通讯的同仁一些建议在通讯所有工作做完后还是不能读到数据,仔细检查自己的设置后要毫不犹豫的去骚扰领导,打电话给你认为能帮你解决问题的人。
Profibus总线应用实例一、引言1.1 什么是Profibus总线1.2 Profibus总线的优势二、Profibus总线在工业自动化中的应用2.1 工业自动化概述2.2 Profibus总线在工业自动化中的作用三、Profibus总线的基本原理3.1 Profibus总线的结构3.2 Profibus总线的通信方式3.3 Profibus总线的传输速率3.4 Profibus总线的网络拓扑结构四、Profibus总线在电力行业的应用实例4.1 电力行业的特点和需求4.2 Profibus总线在电力行业中的应用案例五、Profibus总线在制造业中的应用实例5.1 制造业的特点和需求5.2 Profibus总线在制造业中的应用案例六、Profibus总线在化工行业的应用实例6.1 化工行业的特点和需求6.2 Profibus总线在化工行业中的应用案例七、Profibus总线未来的发展趋势7.1 5G与工业互联网的融合7.2 Profibus总线在工业互联网中的角色八、结论一、引言1.1 什么是Profibus总线Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的通信总线标准,它由德国NAMUR组织、SIEMENS和ABB等公司共同制定并推广。
Profibus总线广泛应用于工业控制系统、制造业、电力行业和化工行业等领域。
1.2 Profibus总线的优势Profibus总线具有高性能、可靠性强、扩展方便等优势。
它可以实现多种不同类型的设备之间的通信,是工业自动化中至关重要的技术。
二、Profibus总线在工业自动化中的应用2.1 工业自动化概述工业自动化是指通过各种自动化设备和系统来实现生产过程中的控制,提高生产效率和质量。
工业自动化可以广泛应用于制造过程中的控制、监控、测量、数据采集等环节。
2.2 Profibus总线在工业自动化中的作用Profibus总线可以用于连接各种工业自动化设备,如传感器、执行器、控制器等。
1序言Profibus-DP网络是一种广泛应用于自动化系统监控层和底层数据通信与控制的现场总线技术,是自动化技术发展的代表性控制网络,但在实际运行过程中经常出现通信中断。
如果是单独地出现从站掉站的情况,相对比较容易处理,一旦出现Profibus-DP网络通信闪断现象,由于是非单个原因造成的闪断,因此故障极其不易排查,成为一直困扰此领域的难题。
总结现有的处理方法,结合笔者多年的现场经验,并以现场中宽体生产线为例提出了一种可以快速解决闪断故障并置找干扰源或者故障点的方法。
下面详细阐述排查过程,并提出解决方案。
2分析现场梳理现场拓扑网络,通过软件查现场网络拓扑图可以看出,现场网络采用Profibus-DP网络:总线结构、波特率93.75kB∕s0确定各站点间总线长度,查看电气原理图,发现Profibus-DP网络分为两路,一路站点地址为:CPU→5号站点-19号站点-26号站点TlO号站点-6号站点-25号站点-9号站点-27号站点,27号站点为终端,总线长度71m;另一路站点地址为:P1.CTHM1-8号站点一13号站点T12号站点T16号站点T15号站点-4号站点T14号站点→24号站点-17号站点-18号站点-3号站点-7号站点-21号站点-22号站点-11号站点,11号站点为终端,总线长度151m。
总线长度还可以借助ProfiTrace(波特率≥500kB∕s)实现网络拓扑诊断,其中26号、27号站点为机器人站;12~19号、21号、22号和25号站点为SMC站点,通信及电源接头为M12,通信模块为EX260-SP1;HMI为西门子MP277触摸屏,站点地址为30号站点,波特率93.75kB∕s;CPU为315-2DP,型号315-2AH14-0AB0;其余站点为西门子ET200站点,型号6ES7153-1AA03-0XB0,通信接头为6ES7972-0BB52-0XAO,刀片压接接线。
现场通信总线长度约222m,总站点数量为25个,当Profibus从站数量>32个时,需要加入RS485中继器。
通过滑触线进行ProfiBus通讯的系统设计1 引言自行小车是在物流转运输送线常见设备,它是通过车体上安装集电器和预装在轨道内的滑触线在移动接触中进行取电,提供给移动的小车,这种取电方式已经是很成熟的技术,在很多场合都有多种形式的应用。
但通过滑触线和集电器滑动接触进行ProfiBus通讯的方式却是一个比较特殊和困难的课题,因为通讯线路的滑触线和供电线路的滑触线在轨道内是平行敷设的,并且距离很近,之间仅有绝缘,线体裸露且没有屏蔽层的防护,滑触线和集电器滑动接触之间存在很大阻抗(相对常规通讯方式),而且滑动过程中接触的效果不稳定等因素,使得其通讯的成功率和可靠性很难保证,因此在国内还是零记录应用,特别是在滑动距离比较远,范围比较广的自行小车产品中更是一个全新的尝试。
2 项目简介传统自行小车产品是通过车体上安装的集电器(又称电刷)和预装在轨道上的滑触线滑动接触进行取电。
地面控制柜内设有主控PLC,小车上一般也装有PLC和变频器,主控PLC 通过滑触线控制小车执行相应的工艺动作。
但是由于轨道和滑触线的尺寸、安装的要求及经济指标等各方面因素的局限性,使得轨道上的滑触线在数量都采用八根。
这样,小车响应主控PLC的指令就无法进行全程反馈和监控,更不能传递模拟量的参数,使系统很难形成闭环控制,控制的稳定性和可靠性较差,故障率也比较高。
随着物流输送线自动化程度的不断提高,传统的PLC继电控制已经无法满足现代生产的要求,因而考虑采用通讯的方式提高设备自动化程度。
笔者在东风柳州汽车有限公司乘用车涂装车间PVC自行葫芦输送系统的工程项目中利用SIEMENS公司的ProfiBus总线将自行小车和地面的PLC等控制设备组成ProfiBus-DP网,统一进行控制管理。
该项目已于2004年12月安装调试完毕并运行正常。
3 自行小车采用通讯方式控制的特点(1) 控制系统简单,操作和维护都很方便。
(2) 整个系统由ProfiBus-DP总线组成,可以远程编程和操作,通讯的信息量大,可以使系统达到闭环控制的效果,并且具有诊断功能。
(3) 通过SIEMENS的S7-315-2DP主站与小车上的ET200S/CPU的从站通讯,还与MITSUBISHI的Q02CPU的PLC进行通讯,把信息通过ProfiBus-DP与车间三菱MELSECNET/H网进行交换。
(4) 小车行走通过变频器控制,并且小车的行走电机带有制动装置,使得行走的启停及运行速度平滑且定位精度高。
(5) 系统操作简便,可以通过人机界面完成部分参数的设定,停机故障也可由人机界面来查找,画面设计友好,方便准确,使得处理故障时间短,可提高工作效率。
(6) 整个系统设计配置与世界先进的控制理念同步,可以在以后的设备改造中只需更换少量部件即可完成设备更新,降低设备总体成本。
4 自行小车控制的配置4.1 该工程自行小车的布置介绍在厂房的钢结构下吊挂一个一百多米环形的铝合金轨道,并在轨道内侧布置了滑触线(见图1),轨道上共有八台小车,小车通过行走电机在轨道上进行循环运行,小车上配有升降用的葫芦,下挂着吊具,用于将物料(白车身)进行转运,在转运过程中要在一些工位上对工件进行工艺处理,需要升降的工位有6个,其中两个是上下工件用的,在升降工位需要定点对位进行升降,而且定点精度的要求很高,必需达到平滑减速并且平稳停车才能把工件起吊或存放准确。
因此小车的行走要求进行变频调速,而且电机还带有制动装置。
在其他没有升降要求的位置上布置了一些积放位,通过主控PLC的协调管理保证小车在运行时不会和前面小车发生碰撞。
图 1 滑触线和集电器4.2 系统配置图自行小车控制系统由西门子PLC-S7-300、远程站ET200S/CPU、变频器MM440、PRB 通讯单元等组成,通过人机界面eView进行单机系统监控,由于车间层网络是三菱的MELSECNET/H网,所以整个系统通过CP342-5和三菱Q系列PLC构成另一级的ProfiBus 网络,把上位网络要求监视和控制的信息通过ProfiBus进行通讯。
整个控制系统原理示意图如图2所示。
图3为系统配置图。
4.3 系统控制说明图2 系统原理示意图图3 系统配置图在地面设置有一台主控柜,内装有SIEMENS的可编程控制器S7-315-2DP,作为ProfiBus 的一级主站,在小车上装有的ET200S/CPU,作为一级ProfiBus网络的从站,同时ET200S 上还配有DP-MASTER模块,使ET200S同时还是小车上变频器的二级主站。
在一级主站通讯到滑触线上之间采用了一个最关键的装置-导轨放大器(Power Rail Booster),它的作用就是为了使PROFIBUS-DP的信号数据通过滑触线这个导体进行安全传输,把信号进行调制,使其成为抗干扰的信号,并与滑动导体耦合(见图3)。
每台小车的随车电控箱里也装有一个导轨放大器,集电器和滑触线在滑动接触中接收到信号后由导轨放大器转换成小车PLC可以接收的通讯信号,从而达到主控PLC和小车PLC通讯的目的。
在轨道上共有八台小车,小车上装有位置识别装置,在小车通过工位时,识别装置检测到工位上的工位标志,然后确认本小车所处位置并通过ProfiBus-DP送回主站,同时,小车检测自己所处的工位以及接收到主站PLC的操作信息后,按照程序在该工位执行预定动作。
八台小车在轨道上各自独立循环运行,互相不干扰,但又通过主站进行协调统一,主站接收到小车所处位置信息后进行处理,然后对所有小车进行协调管理,而且主站PLC通过滑触线和小车ET200S/CPU通讯,对小车的各种状态进行实时监控,并可以在和主控通讯触摸屏上对变频器的一些参数进行监控和设置,比如可以读出变频器的状态字、实际输出电压、实际输出电流、实际输出频率和变频器的实际温度等参数,可以全程设置变频器所控制的电机的运行速度及启动和停止(见图4)。
而且还通过利用SIEMENS的诊断功能,对设备的硬件和软件故障进行实时诊断,及时了解故障信息,并对故障作出及时处理,节省了设备停机时间,降低了设备的故障率。
图 4 控制系统示意图5 控制系统的实现5.1 控制系统的硬件(1) 可编程控制器的选型在这次使用过程中由于要求使用ProfiBus通讯,因此主站选择上,考虑到CPU315-2DP 有高性能的通讯优势,CPU有集成的DP通讯端口,而且其功能相对比较强大,内部软元件和指令丰富,完全满足本系统的控制要求。
在子站的选择上,既可以选择没有CPU远程I/O作子站,也可以选择有CPU远程I/O 作子站。
在本系统中,设计者选择了有CPU的智能型远程I/O作子站,这样主站只需要知道子站的工作状况,而不需要大量地控制子站进行工作。
那么就减轻了主站的CPU的工作量,同时也减少了ProfiBus通讯的数据量,减轻网络负担,使通讯更快捷顺畅。
而且,子站有CPU后就有自主功能,能够判断通讯信息与子站内部信号的逻辑矛盾,即使出现通讯中断等意外的情况下,子站也可以进行安全保护,使设备不会发生意外。
(2) 导轨放大器与网络及滑触线的选择关系在使用导轨放大器进行滑触线的通讯时,对滑触线有一些要求限制(见附表),使用的滑触线要求其电阻值及线间的容抗满足附表的要求,并且通讯距离、通讯速率和子站的数量也要按照附表的要求进行选择设计。
在本系统中,整个设备的滑触线通讯长度不足120m,而且采用德国进口的滑触线,其电阻值为0.744Ω/km,子站的数量(即小车的数量)只有8台。
因此,依附表可查,选择通讯速率为93.75kbps。
如附表所示。
5.2 软件的实现(1) 子站的软件控制小车的运行由车上子站ET200S/CPU进行编程控制,通过车上安装的位置识别装置,程序控制小车在设定的工作位置上执行各种工艺动作。
(2) 主站的软件控制主站程序通过OB1组织功能块来管理一些FC功能,主要编制有系统启停功能,通讯及信息管理功能,故障诊断及保护功能,报警及显示功能等。
5.3 网络功能的实现(1) 主站与子站的通讯通过STEP7软件对主站和子站设置站号、地址、波特率和地址映射区等必要参数,在程序中通过地址映射区进行主站对子站通讯信息处理,达到协调管理各个子站的目的。
(2) 子站与变频器的通讯利用CB15接口模块,将变频器连入PROFIBUS-DP网络中。
通过参数设置,确定网络地址和控制字和状态字,利用ET200S/CPU上的DP-MASTER对其进行控制。
软件上,接收到主站通讯的数据或子站的内部数据在由子站的内部程序经过处理后通过DP-MASTER同变频器进行通讯,程序上通过调用系统功能SFC14和SFC15来控制变频器的启停和速度等,并读出变频器的各种实时参数。
(3) 西门子PLC与三菱PLC的通讯分别设置西门子PLC与三菱PLC的通讯参数和编写通讯程序,把三菱PLC作为西门子PLC的子站,通过CP342-5进行通讯。
(见图5和图6)附表6 结束语在滑触线上进行ProfiBus的通讯是在国内同行业中的首次应用。
设备在调试完毕试车期间运行正常,系统通讯稳定,没有受到干扰的影响,通讯的成功率达到100%,对信号采集、参数的监控和设置也十分简单方便,基本达到了预期的效果。
它具有在输送转运线乃至整个物流输送行业推广应用的价值。
图 5 编写SIEMENS的程序图 6 编写MITSUBISHI的程序通过这次设计和调试,笔者也对SIEMENS的产品和网络通讯有了一个更深入的了解,结合本次设计调试也总结了以下一些优点:(1) 由于通讯的信息可以大量交换,使得整个控制基本做到了闭环控制,大大提高了整个系统的可靠性和稳定性。
(2) 硬件规划更标准,可以在非标设备中进行设计。
(3) 通过STEP 7和标准的功能块编程,使程序编制更简单,通讯设计也很容易,也可以进行标准化设计。
(4) 可以方便地通过在线监控和设置进行故障诊断。
(5) 安装方便,节省施工时间和现场调试时间。