PROFIBUS_DP技術在板坯連鑄機系統(tǒng)中的應用
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板坯連鑄機電氣基礎自動化控制系統(tǒng)是保證連鑄機正常生產(chǎn)的關鍵系統(tǒng)，相對其它系統(tǒng)而言，對于系統(tǒng)硬件的可靠性、穩(wěn)定性上要求更高。濟鋼三煉鋼板坯連鑄機基礎自動化控制系統(tǒng)，采用德國SIEMENS公司的S7系列產(chǎn)品，組合成儀控合一的基礎自動化控制系統(tǒng)，PLC之間相互通訊的媒介為PROFIBUS總線。PROFIBUS總線在板坯連鑄機系統(tǒng)中應用廣泛，在設備運行過程中顯示出了它強大的穩(wěn)定性和可靠性。
2PROFIBUS總線簡介
PROFIBUS協(xié)議結構是根據(jù)ISO7498國際標準，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡（OpenSystemInterconnection-OSI）作為參考模型的。該模型共有七層,第一層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三－六層未使用，第七層為應用層亦即用戶接口層。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設備的設備行為。PROFIBUS由三個兼容部分組成，即：（1）PROFIBUS_DP（DecentralizedPeriphery）是一種高速低成本通信，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號傳輸；（2）PROFIBUS_PA（ProcessAutomatic）專為過程自動化設計，可使傳感器和執(zhí)行機構聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范；（3）PROFIBUS_FMS（FieldbusMessageSpecification）用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡，是一個令牌結構，實時多主網(wǎng)絡。
3種PROFIBUS（DP、FMS、PA）均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術及傳輸協(xié)議和報文處理。但以PROFIBUS_DP的高速、高可靠性、低成本通信應用最為廣泛，濟鋼三煉鋼板坯連鑄機系統(tǒng)中的網(wǎng)絡通訊采用的就是PROFIBUS_DP總線。其特征及現(xiàn)場應用介紹如下。
3PROFIBUS_DP控制網(wǎng)絡在連鑄機中的應用
3.1連鑄機系統(tǒng)總線的選取
在種類繁多的現(xiàn)場總線中，PROFIBUS_DP以高速低成本通信的優(yōu)勢，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I／O的通信，滿足了生產(chǎn)過程現(xiàn)場級數(shù)據(jù)可存取性的重要要求，使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號傳輸?shù)耐ㄐ判枨?。另一方面又具有單元級領域的所有網(wǎng)絡通信功能。特別在現(xiàn)場“分散I/O”領域，大量的、各種各樣的、可連接的現(xiàn)場設備，如：變頻器、MP270、C7等都可連接使用?，F(xiàn)場PROFIBUS_DP應用中采用RS-485雙絞線作為傳輸介質，波特率為1.5Mbit/s。
3.2連鑄機系統(tǒng)PROFIBUS_DP總線的結構形式
PROFIBUS_DP現(xiàn)場總線技術的存取控制，一方面同一級的可編程序控制器或PC之間的通信必須使每一個總線站（節(jié)點）在確定的時間范圍內(nèi)能獲得足夠的機會來處理它自己的通信任務。另一方面，復雜的PLC或PC與簡單的分散的過程I/O外圍設備之間的數(shù)據(jù)交換必須是快速而準確的。
（1）總線主-從程序。三煉鋼連鑄基礎自動化系統(tǒng)有四大主PLC及結晶器液位、結晶其調(diào)寬和各單體設備PLC組成，各PLC即相互獨立，又通過PROFIBUS_DP總線相互聯(lián)系通訊，單就其四大主站單體而言，其中PLC作為主站，它負責在預定的信息周期內(nèi)循環(huán)與從站交換信息，發(fā)送控制信息，讀取從站的狀態(tài)等，如圖1。
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