西門子PROFIBUS-DP現場總線

西門子PROFIBUS-DP現場總線 

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6XV1830-3EH10 SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖纜, PROFIBUS 拖纜, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百萬次 彎曲次數，彎曲半徑： 約 120mm，雙芯屏蔽線，按米銷售，zui大長度: 1000m, zui小訂購量: 20 m

西門子PROFIBUS-DP現場總線 

6XV1830-0EH10 SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，zui大長度: 1000m, zui小訂購數量: 20m, 按米銷售

概述 在自動化系統的配置中既要保證系統的*、可靠、合理性，又要避免過剩功能，降低投資成本。2000年至2001年，我們成功地在安慶白鰭豚4#水泥磨系統應用了輥壓機終粉磨工藝，在該生產線上選用了西門子250kW變頻器對輥壓機兩磨輥電動機進行變速驅動。同時選用德國申克振動測量傳感器對輥壓機的振動進行監視。輥壓機的控制采用了新型控制系統，系統采用了Siemens SIMATIC S7-300可編程控制器，上位機采用研華工控機，由Wincc軟件實現系統組態控制，和變頻器MASTERDRIVES組成。上位系統的通訊網絡采用Siemens MPI網。各個控制站之間以及6臺矢量變頻器與控制站之間以Profibus-DP協議方式相連。它*與電位無關地運行，其優點是，不必花費昂貴的等電位連接費用，且大大增強了網絡的可靠性。 

2．輥壓機兩輥的同步運行 在實際生產過程中，保持輥壓機兩輥的同步運行是尤為重要的。這種同步，不僅僅是穩速運行時需要同步，而且在加減速的動態過程中也需要保證線速度的*。為此，我們采取以下兩個措施，以達到同步的目的： 2．1提高系統的動態響應 所有變頻器都采用光電編碼器的反饋方式，通過矢量運算，它能夠確定和控制轉矩與磁通的電流分量，獲得同直流傳動相媲美白勺動態特性：這就從基礎上保證了同步的可實現。 2．2建立速度給定值鏈 在兩個變頻器之間建立裝置對裝置通訊過程，通過此方式能夠將速度給定值用數字量迅速而準確地傳遞給*個變頻器，消除模擬信號傳遞中由于線路損耗、干擾等帶來的信號漂移、于擾所帶來的不利影響。各個分部之間不同的機械變化則由變頻器內部不同的比例因子控制，從而實現動態與穩態時各分部線速度的恒比例運行。 根據終粉磨系統中輥壓機對傳動的控制需求，選用西門子矢量型變頻調速器6SE70。 特點如下： （1）工業型變頻器，比通用型產品更適合于環境惡劣的工業生產現場。 （2）標準化及模塊化。整個變頻器的結構非常緊湊，主板及擴展板都是通過總線插槽連接，各組件接近，便于維修。由于集成度的提高，使裝置具有很高的可靠性。 （3）抗干擾性好，運行可靠，不受元器件老化和溫度漂移的影響，能*保持穩定的控制精度。 （4）適應電源電壓波動范圍廣，能自動適應電網頻率變化45～65Hz。 （5）具有很強的自診斷處理功能，提供有關故障原因的補充信息，使故障排除更為簡 單，維護方便。 （6）靈活多變的通訊能力。支持以Profibus-DP方式通訊及聯網。 （7）32位CPU全數字控制，組態功能豐富。 （8）可針對具體交流電機進行優化，以達到優良的控制性能。 （9）低速時也能提供額定轉矩。 變頻器元件板SCB2具有電隔離的RS485口，可在變頻器之間實現裝置對裝置的連接。 在這里，我們采用并行接法，將其中一臺變頻器作為主動裝置，另一臺變頻器作為從動裝 置，這樣，主動裝置能夠將系統線速度給定值傳遞至從動裝置，從而增加了整個系統的可靠性。通過在安慶白鰭豚4#水泥磨系統應用了輥壓機終粉磨系統中的應用，我們認為采用西門子6SE70變頻調速系統在提高產品質量、產量，減小日常維護及節能等方面都有顯著的優點，完*夠滿足生產現場的需要。

3．采用Profibus的原因 Profibus現場總線技術是隨全數字信號系統的發展而產生的， 由德國組織開發的工 業現場總線協議標準——PROFIBUS現場總線標準（DINl9254）。是近年來上zui為流行 的現場總線，也是目前數據傳輸率zui快的一種現場總線（傳輸率可達12M波特），因此在很多領域內有廣泛地應用c根據Venture Developmen Corp．（VDC）的報告，PROFIBUS所占的*zui大，也是發展zui快的現場總線： Profibus的網絡協議是以1SO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c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白勺要求，開放性也好。 Profibus現場總線基于令睥協議加主從總線的介質存取方式，主站以主從方式與從站通訊，各主站之間由令牌協議決定總線控制權。站點數可達127個。 正是基于Profibus現場總線技術上的成熟和開放性， 以及實際應用后的經濟效果， 因此我們在自動化控制系統中采用了它。 

4．Profibus-DP組態說明 在以上的自動化控制系統中，Profibus-DP現場總線應用在交流變頻器、遠程操作單元ET200M與S7-300PLC之間的通訊上。 4．1硬件組態 Profibus-DP總線共有6個站，分別是S7—300PLC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；打散機變頻器，站號設定： 4；料餅秤控制器，站號設定：5；輥壓機活動輥變頻器，站號設定：6；輥壓機固定輥變頻器，站號設定：7；主站上應用57-300PLC的CPU315-2DP，BUS終端器設定為ON。從站中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。 Profibus-DP的布線要嚴格按照適配模件的說明來接線，通訊電纜用西門子公司的DP電纜或屏蔽雙絞兩芯電纜。屏蔽層的接線一定要保證單端接地，同時結合現場總線的抑制干擾技術可以保證系統通訊的正常運行。 4．2軟件組態 在本系統中變頻器和PLC選用的都是西門子一家公司的設備和材料，確保了參數匹配正確，在Master站S7—300PLC上，要對DP進行組態，通過STEP7軟件包結合ProfiDrive的定義程序來進行。組態的關鍵是正確地選擇Profibus-DP的方式，即PPO的類型。在該系統中為PPO-2型，通訊字有十個數據字：通訊速率選擇為500kB/s，根據實際的應用效果看，該速率滿足系統的信號交換要求。

5． 軟件要作的工作 Profibus—DP總線經過軟硬件的組態建立起來后，Master和Slave之間的信息交換還必須在主/從站內部來規定，即在雙方要用軟件來定義其傳輸信息的內容。 在我們的自動化控制系統中，Master站應用了8個字來記錄所有的交換信號，包含D112點，D06點，A13點，A0l

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