PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線技術(shù)在棒材生產(chǎn)線中的應用

1 概述
　　現(xiàn)場總線技術(shù)是當今世界各國都在關(guān)注的熱點課題，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)將成為2l世紀自動化控制系統(tǒng)的主流。何謂現(xiàn)場總線?根據(jù)國際電工委員會標準和現(xiàn)場總線基金會的定義，現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。遵循ISO的OSI（Open System Interconnection）開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的全部或部分通訊協(xié)議。開放性、分散性、低成本是現(xiàn)場總線最顯著的基本特征．它的出現(xiàn)將使傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)產(chǎn)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(chǎn)線是馬鞍山鋼鐵設(shè)計研究院負責總體設(shè)計的一條全國產(chǎn)化的棒材生產(chǎn)線，其自動控制系統(tǒng)就采用了西門子的過程現(xiàn)場總線PROFIBUS（Process Field．bus）網(wǎng)絡(luò)，在硬件配置、軟件編程上充分應用了PROFIBUS的資源實現(xiàn)了工控機、PLC、遠程I／O、直流調(diào)速裝置、交流變頻裝置及現(xiàn)場智能儀表的通信連接，實現(xiàn)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(tǒng)。
　　PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線既簡單，又便宜，并且有較高數(shù)據(jù)傳送速度，采用RS485傳輸技術(shù)，其傳輸速度可在9．6 kb～12 Mb范圍內(nèi)選擇，傳輸介質(zhì)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(shè)成相同的速度，總線按令牌方法進行存取，即在一個邏輯環(huán)中，主站取得了在一個確定時間窗口的發(fā)送資格，在這個時間窗口內(nèi)，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(tǒng)的組成及硬件配置
2．1 組成
　　根據(jù)工藝流程，全廠自動控制系統(tǒng)分為兩級：過程控制級和設(shè)備控制級。過程控制級負責生產(chǎn)管理和過程監(jiān)控，設(shè)備控制級則對軋線上所有傳動設(shè)備分區(qū)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(wǎng)構(gòu)成了本系統(tǒng)的過程控制級。每臺PLC下設(shè)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(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)進行通信，構(gòu)成了本系統(tǒng)的設(shè)備控制級。整個自控系統(tǒng)共有4條PROFIBUS—DP網(wǎng)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(jiān)控站：研華工控機Intel pentium ll 450 MHz；
　　彩色顯示器：48 cm，SVGA；
　　監(jiān)控軟件：winCC V4．0以上軟件包。