西门子PROFIBUS.docx

西门子PROFIBUS西门子PROFIBUS-DP现场总线在终粉磨的应用mahaiyan导语：西门子PROFIBUS-DP现场总线在终粉磨的应用1概述在自动化系统的配置中既要保证系统的先进、可靠、公道性，又要防止过剩功能，降低投资本钱。2000年至2001年，我们成功地在安庆白鳍豚4#水泥磨系统应用了辊压机终粉磨工艺，在该消费线上选用了西门子250kW变频器对辊压机两磨辊电动机进展变速驱动。同时选用德国申克振动测量传感器对辊压机的振动进展监视。辊压机的控制采用了新型控制系统，系统采用了SiemensSIMATICS7-300可编程控制器，上位机采用研华工控机，由Wincc软件实现系统组态控制，和变频器MASTERDRIVES组成。上位系统的通讯网络采用SiemensMPI网。各个控制站之间以及6台矢量变频器与控制站之间以Profibus-DP协议方式相连。它完全与电位无关地运行，其优点是，不必花费昂贵的等电位连接费用，且大大增强了网络的可靠性。2辊压机两辊的同步运行在实际消费经过中，保持辊压机两辊的同步运行是尤为重要的。这种同步，不仅仅是稳速运行时需要同步，而且在加减速的动态经过中也需要保证线速度的一致。为此，我们采取以下两个措施，以到达同步的目的：21进步系统的动态响应所有变频器都采用光电编码器的反应方式，通过矢量运算，它可以确定和控制转矩与磁通的电流分量，获得同直流传动相媲美白勺动态特性：这就从根底上保证了同步的可实现。22建立速度给定值链在两个变频器之间建立装置对装置通讯经过，通过此方式可以将速度给定值用数字量迅速而准确地传递给第一个变频器，消除模拟信号传递中由于线路损耗、干扰等带来的信号漂移、于扰所带来的不利影响。各个分部之间不同的机械变化那么由变频器内部不同的比例因子控制，进而实现动态与稳态时各分部线速度的恒比例运行。根据终粉磨系统中辊压机对传动的控制需求，选用西门子矢量型变频调速器6SE70。特点如下：1工业型变频器，比通用型产品更合适于环境恶劣的工业消费现场。2标准化及模块化。整个变频器的构造非常紧凑，主板及扩展板都是通过总线插槽连接，各组件接近，便于维修。由于集成度的进步，使装置具有很高的可靠性。3抗干扰性好，运行可靠，不受元器件老化和温度漂移的影响，能长期保持稳定的控制精度。4适应电源电压波动范围广，能自动适应电网频率变化4565Hz。5具有很强的自诊断处理功能，提供有关故障原因的补充信息，使故障排除更为简单，维护方便。6灵敏多变的通讯才能。支持以Profibus-DP方式通讯及联网。732位CPU全数字控制，组态功能丰富。8可针对详细沟通电机进展优化，以到达优良的控制性能。9低速时也能提供额定转矩。变频器元件板SCB2具有电隔离的RS485口，可在变频器之间实现装置对装置的连接。在这里，我们采用并行接法，将其中一台变频器作为主动装置，另一台变频器作为从动装置，这样，主动装置可以将系统线速度给定值传递至从动装置，进而增加了整个系统的可靠性。通过在安庆白鳍豚4#水泥磨系统应用了辊压机终粉磨系统中的应用，我们以为采用西门子6SE70变频调速系统在进步产品质量、产量，减小日常维护及节能等方面都有显著的优点，完全可以知足消费现场的需要。3采用Profibus的原因Profibus现场总线技术是随全数字信号系统的开展而产生的，由德国组织开发的工业现场总线协议标准PROFIBUS现场总线标准DINl9254。是近年来国际上最为流行的现场总线，也是目前数据传输率最快的一种现场总线传输率可达12M波特，因此在很多领域内有广泛地应用c根据VentureDevelopmenCorpVDC的报告，PROFIBUS所占的市场份额最大，也是开展最快的现场总线：Profibus的网络协议是以1SO公布的OSI标准七层参考模型为根底的，只是对第三层到第六层进展简化，因此可以讲它的标准适应性强c此外它的三种模块FMS、DP和PA又可以适应不同的应用对象和通讯速率方面白勺要求，开放性也好。Profibus现场总线基于令睥协议加主从总线的介质存取方式，主站以主从方式与从站通讯，各主站之间由令牌协议决定总线控制权。站点数可达127个。正是基于Profibus现场总线技术上的成熟和开放性，以及实际应用后的经济效果，因此我们在自动化控制系统中采用了它。4Profibus-DP组态讲明在以上的自动化控制系统中，Profibus-DP现场总线应用在沟通变频器、远程操纵单元ET200M与S7-300PLC之间的通讯上。41硬件组态Profibus-DP总线共有6个站，分别是S7300PLC作为Master，站号设定：2；其余均为Slave，它们有远程操纵接口单元ET200M，站号设定：3；打散机变频器，站号设定：4；料饼秤控制器，站号设定：5；辊压机活动辊变频器，站号设定：6；辊压机固定辊变频器，站号设定：7；主站上应用57-300PLC的CPU315-2DP，BUS终端器设定为ON。从站中BUS终端器设定为OFF，ET200M的BUS终端器设定为ON。BUS终端器设定一定要正确，即BUS两端为ON，中间接点为OFF。通讯间隔约为500m。Profibus-DP的布线要严格按照适配模件的讲明来接线，通讯电缆最好用西门子公司的专用DP电缆或者屏蔽双绞两芯电缆。屏蔽层的接线一定要保证单端接地，同时结合现场总线的抑制干扰技术可以保证系统通讯的正常运行。42软件组态在本系统中变频器和PLC选用的都是西门子一家公司的设备和材料，确保了参数匹配正确，在Master站S7300PLC上，要对DP进展组态，通过STEP7软件包结合ProfiDrive的定义程序来进展。组态的关键是正确地选择Profibus-DP的方式，即PPO的类型。在该系统中为PPO-2型，通讯字有十个数据字：通讯速率选择为500kB/s，根据实际的应用效果看，该速率知足系统的信号交换要求。5软件要作的工作ProfibusDP总线经过软硬件的组态建立起来后，Master和Slave之间的信息交换还必须在主/从站内部来规定，即在双方要用软件来定义其传输信息的内容。在我们的自动化控制系统中，Master站应用了8个字来记录所有的交换信号，包含D112点，D06点，A13点，A0l点。应用STEP7内的标准功能块SFCl4DPRDDAT和SFC-DPWRDAT来接收和发送DP上的信号。Slave站同样用相应的3个字来对应Master站，即由主从应用4个字和由从主应用四个字。6设计、安装和调试体会在本次自动化控制系统的设计、安装和调试经过中，Profibus-DP的应用无疑是正确的，只是在现场安装经过中，要留意以下几点：1现场安装条件与原始设计和系统要求的差异和解决方案。2现场各类干扰因素的防范。3现场的接地系统对总线的影响.7完毕语在安庆白鳍豚水泥股份公司4#水泥磨消费线的自动化控制系统中。应用Profibus-DP现场总线获得了很好地运行效果。1Profibus-DP总线知足了对自动化系统功能的各项要求。2运行费用和能耗均有显著的节省，可到达20，并且使用公道。3由于省除了大量的电缆、桥架、管路等材料，故投资可大大的减少。4大大的降低了运行劳动强度，维护简单，维护量小，耗材少。通过Profibus-DP现场总线在安庆白鳍豚水泥股份公司4#水泥磨消费线中的应用成功，随着将数字信号和模拟信号混合的系统改造为全数字信号系统的开展，PROFIBUS-DP会得到越来越广泛的应用。0