PROFIBUS-DP現場總線技術在棒材生產線中的應用

1 概述
　　現場總線技術是當今世界各國都在關注的熱點課題，以現場總線為基礎的全數字控制系統將成為2l世紀自動化控制系統的主流。何謂現場總線?根據國際電工委員會標準和現場總線基金會的定義，現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。遵循ISO的OSI（Open System Interconnection）開放系統互聯參考模型的全部或部分通訊協議。開放性、分散性、低成本是現場總線最顯著的基本特征．它的出現將使傳統的自動控制系統產生重大變革。
　　南昌鋼鐵有限責任公司（南鋼公司）全連軋棒材生產線是馬鞍山鋼鐵設計研究院負責總體設計的一條全國產化的棒材生產線，其自動控制系統就采用了西門子的過程現場總線PROFIBUS（Process Field．bus）網絡，在硬件配置、軟件編程上充分應用了PROFIBUS的資源實現了工控機、PLC、遠程I／O、直流調速裝置、交流變頻裝置及現場智能儀表的通信連接，實現了真正意義上的“三電一體”，是南鋼 司目前最先進的自動控制系統。
　　PROFIBUS—DP現場總線既簡單，又便宜，并且有較高數據傳送速度，采用RS485傳輸技術，其傳輸速度可在9．6 kb～12 Mb范圍內選擇，傳輸介質為雙絞線或光纜，傳輸距離為1 200～100 In（取決于傳輸速度）。當總線啟動時．所有連到總線上的裝置應該被設成相同的速度，總線按令牌方法進行存取，即在一個邏輯環中，主站取得了在一個確定時間窗口的發送資格，在這個時間窗口內，主站與其他主站或與下一級主一從過程中的從站進行通訊。
2 控制系統的組成及硬件配置
2．1 組成
　　根據工藝流程，全廠自動控制系統分為兩級：過程控制級和設備控制級。過程控制級負責生產管理和過程監控，設備控制級則對軋線上所有傳動設備分區進行控制。
　　由5臺 一400 PLC和4臺工控機通過高傳輸速度的以太網構成了本系統的過程控制級。每臺PLC下設若干ET200M遠程I／O站及西門子變流傳動裝置，它們之間通過PROFIBUS—DP現場總線網絡進行通信，構成了本系統的設備控制級。整個自控系統共有4條PROFIBUS—DP網線，分別對應于1— 4號PLC。見圖1。

2．2 配置
PLC：西門子 一400系列，其中1號、5號PLC的CPU選用414—3 DP；2號PLC的CPU選用416—2 DP；3號、4號PLC的CPU選用414—2 DP；
　　監控站：研華工控機Intel pentium ll 450 MHz；
　　彩色顯示器：48 cm，SVGA；
　　監控軟件：winCC V4．0以上軟件包。