PROFIBUS總線在線材自控系統中的應用

　　一、應用背景

　　攀鋼線材廠本次"提質降耗、擴大品種規模"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字傳動，應用ABB公司的DCS500直流數字裝置；同時將原來的繼電器邏輯控制應用SIEMENS公司的S7-400 PLC來代替。組成為線材軋機的基礎自動化系統還有操作監控站，應用SIEMENS公司的WINCC管理應用軟件來實現；工業以太網即H1網，連接監控操作站和PLC；工業現場總線Profibus-DP，建立DCS500和遠程操作單元ET200M與PLC的通訊。

　　自動化控制系統中，控制系統可分為三層，即數字傳動部分、PLC控制部分和監控操作站部分。

　　數字傳動部分應用ABB公司的DCS500直流數字裝置，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，處理全線的生產控制，完成系統功能手網絡的信息交換。

　　監控操作站部分應用WINCC監控軟件，有A、B兩線操作站兼監控站和電氣室監控站，處理軋制規程作業表的生成、全線操作、事故監控報警、生產記錄和報表等任務。

　　二、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（DIN19254）。

　　PROFIBUS是近年來國際上最為流行的現場總線，也是目前數據傳輸率最快的一種現場總線（傳輸率可達12M波特），因此在很多領域內有廣泛地應用。

　　通過本年度的北京國際機電一體化設備展覽會可看到PROFIBUS總線蓬勃發展的生命力。根據Venture Developmen

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

　　PROFIBUS的網絡協議是以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現場總線基于令牌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。

　　三、Profibus-DP組態說明

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

　　1、硬件組態

　　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組數字傳動裝置DCS500，站號設定：4；預精軋機2組數字傳動裝置DCS500，站號設定：5；精軋機1架數字傳動裝置DCS500，站號設定：6；精軋機2架數字傳動裝置DCS500，站號設定：7；飛剪數字傳動裝置DCS500，站號設定：8；夾送輥數字傳動裝置DCS500，站號設定：9；吐絲機數字傳動裝置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。