PROFIBUS—DP现场总线在涂装消费线自动控制系统中的应用.docx

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1、PROFIBUSDP现场总线在涂装消费线自动控制系统中的应用PROFIBUSDP现场总线在涂装消费线自动控制系统中的应用huanglj导语：结合叉车构造件涂装消费线的建立，首先讨论了涂装消费线的工艺特点和自动控制系统的设计。开发了基于现场总线的涂装线自动控制系统。摘要：结合叉车构造件涂装消费线的建立，首先讨论了涂装消费线的工艺特点和自动控制系统的设计。开发了基于现场总线的涂装线自动控制系统。该系统主要由上位机、PLC控制系统和现场智能监控仪表等组成，实现涂装线分布控制，集中治理。阐述了PROFIBUS现场总线控制系统的整体构架。关键词：PROFIBUSDP；涂装线；PLC；识别系统；随着计算机

2、、控制、通讯和网络等技术的进步现场总线在20世纪80年代中期逐渐开展起来。现场总线是应用在消费现场测量与控制设备之间实现双向串行多节点数字通讯的系统，也被称为开放式、数字化、多节点通讯的底层控制网络。PROFIBUS是经过现场总线ProcessFieldBus的缩写。它已成为应用广泛、技术成熟的国际标准现场总线之一，广泛应用于加工制造、经过和楼宇自动化等领域。本文介绍PROFIBUS-DP现场总线在涂装消费线ca动控制系统的应用。1工艺介绍该涂装消费线主要是对叉车构造件进展涂装。所谓涂装即指对金属和非金属外表覆盖保护层和装饰层。随着工业技术的开展，涂装已由手工向工业自动化方向开展，而且自动化的

3、程度越来越高，涂装消费线的应用也越来越广泛，并深化到国民经济的多个领域。涂装工艺道路分为两局部，即抛丸清理区的强迫节拍和涂装烘干区的调整节拍。根据工件类型决定是否打腻子。两局部工艺道路在抛丸清理区前后衔接。对应两局部工艺道路输送系统由一条慢链和一条快链组成，采用积放式悬挂输送机实现两局部工艺道路之间的互相配合以完成消费经过。且针对不同工件有两种工艺线路。2PROFIBUSDP现场总线目前，国内涂装消费线行业大都采用传统PLC控制形式。这种方式已经无法知足该行业对其产品工艺要求高的特点而采用现场总线方式那么既能发挥其节省现场布线的上风，同时也便于施工，轻易维护系统构架更清楚明了而且更重要的是，通

4、过一根屏蔽的双绞线，就能实现各环节的开关操纵，完成信号反应由于通过各环节控制器上的PROFIBUS-DP接口，直接访问和修改各控制器的内部参数，便可以协调整个涂装消费线。3控制系统构造及配置本涂装消费线有近五百米长，现场控制设备、现场传感器分布较远和分散，消费环节多，最终设计成具有PROFIBUSDP现场总线功能的控制系统。PROFIBUS采用的是线性构造，用一根总干线从控制器连接到受控对象，总线电缆从主干电缆分支到现场设备处，控制器扫描所有IO站上的输入，必要时还可发送信息到输出通道，实现多主式和对等式通讯。其拓扑构造图如图1所示：图1控制系统配置31PROFIBU-DP。PROFIBS-D

5、P是一种经过优化的高速廉价的通讯连接，专为自动化控制系统与分散的IO设备级之间通讯使用而设计的。它提供了一种具有高速数据通过才能、良好的诊断才能和无过失传输的技术。远间隔高速通讯时波特率从9-6Kbit/s到l2Mbit/s，并可用中继器加长。该技术各主站问用令牌传递，主站与从站间为主一从传送，每段可达32个站，用连接器连接段，最多可达126个站。该技术采用RS485的传输技术，用双绞线铺设。经过扩展的PROFIBUS-DP的诊断功能能对故障进展快速定位，诊断信息在总线上传输并由主站收集，并且采用开放式通讯网络，允许构成单主站或者多主站系统。3.2输送系统控制。输送系统链采用WWJ4宽推杆积放

6、式悬挂输送机，在各个工位设置停顿器来控制悬挂小车的行走，而停顿器那么是通过气动电磁阀由主控制柜上的PLC进展控制，PLC根据由各工位的占位及满位信号都是通过接近开关送给PLC的。在全长500米的工艺道路中，一共有36套占位开关和14套满位开关。3.3SIMATICs7-3O0主站。作为DP主站，CPU位于控制中心。本系统选用CPU3l52DP模块化PLC。它集成了PR0FlBUS-DP现场总线接口装置，具有很强大的处理才能。具有03ms处理1024语句的速度，PLC程序在PC机STEP7中编制完成后下载到CPU315并存储，CPU可自动运行该程序，根据程序内容读取总线上的所有IO模块的状态字，

7、控制承载小车的运行以及相应的设备。34SIMATICs7-2O0从站。当s7300或者s7-400作PROFIBUS-DP网的主站时，可分别带从站32个，如加中继器，最多可达127个。根据现场的情况，整个控制系统分为30个从站，其中喷漆室、烘炉、空调、强冷室、打磨室以及废水处理共设三个从站，各从站均采用SIEMENS公司的s72o0系列PLC，通过EM77模块和PROFIBUS总线相连。在S7-300种可以对各分站中PLC的输入输出进展读写操纵。输送机局部根据各停顿器、操纵位和小车识别系统得位置分为27个从站，其中输送机控制用21个从站，每个从站采用SIEMENS公司的ET2OOeco型分布式

8、VO模块；小车识别系统用6个从站，各分站均采用P+F公司的识别系统。3.5分布式I/0ET200M控制系统。ET200M是一种模块化的分布式I/0站，通过IM一153接口与PROFiBUS-DP现场总线连接。对于SIEMENSSTEP7开发平台，在ET200M上的分散I0节点的地址排布与传统集中式的地址排布是一致的，所以在编程时就和编制集中式控制程序一样，而且分散I0的模块地址可以根据用户需要而改变以适应实际现场调试时的需要。36P+F识别系统。由于消费线上针对不同工件有两种道路，所以在本系统中我们参加了自动识别模块，承载小车可以根据所挂工件的类型自动选择工艺道路。在每个小车上都装有一个高温载

9、码体，在整条消费线中一共设了六个读码器即上下件区和各个道岔。通过PLC将载码体中的数据读出来存在PLC的存放器中，进而实现对小车的自动控制。37人机界面3.7.1工艺流程画面：显示当前运行状态信息，各停顿器及占位开关的状态，各个烘干室的温度等。372设备控制画面：可以在人机对设备进展操纵。373识别系统：在人机系统我们可以看到各个承载小车所挂的工件类型。374实时报警处理：对系统实时收集的数据进展判定，发出报警信号，并按技术要求进展处理、自动进展相应设备控制。PROFIBUS现场总线以其在工业自动化底层建立数据通讯网络，将控制逻辑分散到整个系统的全新理念，不断冲击着传统的工业控制形式。它大大进步了，工业自动化程度，最大限度地进步了消费效率，实现了工厂治理与控制一体化。它以其自身的特点和上风必将成为自动控制领域的主流方向。1阳宪惠现场总线技术及其应用【M】北京：清华大学出版社，19992SimaticLadderlogicfors7-3o0ands7-400programming0