PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線在粘膠短纖維生產(chǎn)中的應(yīng)用

1 概述
　　粘膠短纖維生產(chǎn)工藝特點(diǎn)是連續(xù)和批量皆有，生產(chǎn)流程長，控制要求高，因此整個(gè)生產(chǎn)工藝過程控制采用ABB公司生產(chǎn)的Freelance 2000DCS控制系統(tǒng)，配置了5臺(tái)操作站、5套過程控制站和2套現(xiàn)場總線控制站，1套工程師站和1套管理站，I／0總點(diǎn)數(shù)約2100點(diǎn)，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　粘膠的原液經(jīng)紡絲后形成絲束，絲束通過一道牽伸、二道牽伸、三道牽伸，再送到切斷機(jī)切斷成為粘膠短纖維。因此絲束要連續(xù)通過紡絲機(jī)、牽伸機(jī)和切斷機(jī)，所以絲束從紡絲機(jī)到切斷機(jī)的速度同步控制對(duì)粘膠短纖維生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量非常關(guān)鍵。以往速度同步采用機(jī)械同步方式，這種方式如果要改變產(chǎn)品品種或產(chǎn)量較繁鎖，產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在都采用單獨(dú)馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)機(jī)器，通過變頻調(diào)速來達(dá)到同步。本文著重介紹DCS與變頻調(diào)速系統(tǒng)以及PLC子系統(tǒng)之間的現(xiàn)場總線通訊。
2 現(xiàn)場總線控制站（FC）簡介
　　現(xiàn)場總線控制站由CPU模件、電源模件，以及多達(dá)4個(gè)支持即插即用的現(xiàn)場總線模件組成。支持的現(xiàn)場總線有：PROFIBUS—DP，Modbus，F(xiàn)reelance 2000 CANI／O總線，Open CAN—Bus，F(xiàn)oundation Fieldbus，HART。一個(gè)FC可插4塊現(xiàn)場總線接口模件（模件類型可以不同），連接496臺(tái)現(xiàn)場總線設(shè)備。如插人一塊PRO—FIBUS—DP總線接口模件并作為主站，可連接126個(gè)PROFIBUS—DP從站，通訊速率可達(dá)12Mbit／s。現(xiàn)場（總線）控制站通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)DigiNet S（Ethernet）與整個(gè)Freelance 2000系統(tǒng)通訊。
　　現(xiàn)場總線控制站除了對(duì)現(xiàn)場I／O信號(hào)采用總線通訊外，其控制功能與普通的PS站完全相同。
3 PROFIBUS—DP總線子系統(tǒng)
　　DCS系統(tǒng)配有2臺(tái)現(xiàn)場總線控制站（FC），其中一臺(tái)裝有兩塊PROFIBUS DP接口模件，連接兩條PRO—FIBUS—DP電纜，一條連接一道過濾機(jī)控制用S7—200PLC，另一條連接紡絲1系列的計(jì)量泵、導(dǎo)絲盤、一牽伸機(jī)、二牽伸機(jī)、三牽伸機(jī)的逆變器，以及切斷機(jī)控制用S7—300PLC；另一臺(tái)裝有一塊PROFIBUS—DP接口模件，連接一條PROFIBUS—DP電纜，連接紡絲2系列的計(jì)量泵、導(dǎo)絲盤、一牽伸機(jī)、二牽伸機(jī)、三牽伸機(jī)的逆變器，以及切斷機(jī)控制用S7—300 PLC。PROnBuS—DP總線子系統(tǒng)框圖如圖2所示。

4 PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
　?。?）在FC組態(tài)中插入PROFIBUS—DP接口模件，即PROFIBUS—DP子系統(tǒng)的主站。
　　（2）插入PROFIBUS—DP的現(xiàn)場總線設(shè)備，即PRO—FIBUS—DP子系統(tǒng)的從站，輸入從站的節(jié)點(diǎn)序號(hào)（1～126）及節(jié)點(diǎn)地址號(hào)（0～125）。
　　（3）導(dǎo)人從站設(shè)備的GSD文件，不同的從站設(shè)備有不同的GSD文件，GSD文件中規(guī)定了從站設(shè)備有關(guān)的參數(shù)，如數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)類型、I／O通道數(shù)等。所以，從站設(shè)備必須帶電子版的GSD文件。
　?。?）定義PROFIBUS—DP主站通訊參數(shù)，設(shè)定通訊速率為1.5Mbit/s（在9.6k-12Mbit/s），設(shè)定BUS地址為1（在0-125之間）等。
　?。?）定義每個(gè) 的參數(shù)，如設(shè)計(jì)位號(hào)（變量）、數(shù)據(jù)類型、用途描述等，類似于定義常規(guī)的I／O卡通道。