PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線在磨床改造中的應用

　　0　引言

　　寶鋼2050 熱軋磨輥車間裝備的數(shù)控軋輥磨床是1988 年從德國WALDR ICH SIEGEN公司引進的。使用至今其控制系統(tǒng)各部件已逐步老化, 不僅故障率高而且性能下降,已經(jīng)嚴重影響了軋輥的磨削精度和磨削效率。為了更好地滿足軋線對軋輥質(zhì)量的要求, 對磨床進行了全面改造,在這次改造中使用了目前在工業(yè)控制領域使用的PROFIBUS現(xiàn)場總線技術,這一技術的運用使得磨床基礎自動化系統(tǒng)更為簡潔實用。

　　1 PROFIBUS現(xiàn)場總線技術簡介

　　1.1　PROFIBUS - DP概述

　　PROFIBUS是近年較為流行的工業(yè)現(xiàn)場總線,也是目前數(shù)據(jù)傳輸率較快的一種現(xiàn)場總線,其最高傳輸速率可達12Mbit/s。PROFIBUS現(xiàn)場總線由PROFI2BUS-FMS（現(xiàn)場總線信息規(guī)范）、PROFIBUS-PA（過程自動化）和PROFIBUS-DP（分布式I/O）3個兼容部分組成。其中應用最廣泛的是PROFIBUS-DP總線,它是一種高速的設備級網(wǎng)絡,主要用于中央控制單元與分散的I/O之間的通信,PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線不僅可以取代24VDC或4～20mA信號的傳輸,而且可以滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應的時間要求。在這次2050磨床電氣改造中所采用的就是 PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線。

　　1.2　PROFIBUS - DP采用的網(wǎng)絡協(xié)議及傳輸技術

　　PROFIBUS-DP采用的網(wǎng)絡協(xié)議是以ISO頒布的OSI標準七層參考模型為基礎,所不同的是PROFI2BUS-DP只使用了第一層（物理層）、第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）和用戶接口,第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調(diào)用的應用功能,并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。

　　RS - 485傳輸是PROF IBUS最常用的一種傳輸技術。這種技術的基本特征:

　　·網(wǎng)絡拓撲: 線性總線, 兩端有有源的總線終端電阻。

　　·傳輸速率: 916 k b it / s～12M bit/ s

　　·介質(zhì): 屏蔽雙絞電纜, 也可取消屏蔽, 取決于環(huán)境條件（ EMC） 。

　　·站點數(shù): 每分段32 個站（不帶中繼） , 可多到127個站（帶中繼）。

　　·插頭連接: 使用9 針D型插頭。

　　1.3　PROFIBUS - DP的基本硬件配置

　　一個典型的PROFIBUS - DP 系統(tǒng)通常由以下三種類型的設備組成:

　?。?） 一級DP主站（DPM1 ） : 一級DP主站是中央控制器,它在預定的信息周期內(nèi)與分散的站（如DP從站） 交換信息。典型的DPM1如PLC或PC。

　?。?） 二級DP主站（DPM2 ） : 二級DP主站是編程器、組態(tài)設備或操作面板,在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時使用, 完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。

　?。?） DP 從站: DP 從站是進行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設備（ I/O 設備、驅(qū)動器、閥門等）。