PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線在裝盤機中的應用
現(xiàn)場總線是工廠自動化進程中現(xiàn)場級通信的一次數(shù)字化革命,它是連接控制系統(tǒng)中現(xiàn)場裝置和設備的雙向數(shù)字通訊網(wǎng)絡,使自控系統(tǒng)與設備加入工廠信息網(wǎng)絡,成為企業(yè)信息網(wǎng)絡底層,直到生產(chǎn)現(xiàn)場?,F(xiàn)場總線設備不需要框架、機柜,可以直接安裝在現(xiàn)場導軌槽上。它以數(shù)字二進制信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的觸頭開閉信息,只需一根電纜線就能傳輸大量電的信息,大幅度提高工作的可靠性。
1 PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線簡介
PROFIBUS(過程現(xiàn)場總線)是一種標準化的、開放式的通訊網(wǎng)絡。它由三個兼容部分組成,即PROFIBUS—DP、PROFIBUS—PA、PROFIBUS—FMS。其中PROFIBUS—DP是一種高速且價廉的通信連接,用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信??扇〈O備級的4~20mA(模擬量)/24V DC(開關量)信號傳輸。本文介紹的就是DP部分的應用。一個完整的PROFIBUS— DP網(wǎng)絡是由相應的模塊、總線電纜及終端電阻組成的,由與之相兼容的PLC或控制器進行控制。通常包括一個單獨的主站(PLC)和一些從站,主站和從站之間采用主一從方式進行工作;在一個系統(tǒng)中可有多個主站,主站之間通過令牌傳送方式,以保證每個主站在一個確切規(guī)定的時間內(nèi)得到總線存取權(令牌),主站得到令牌時可與從站通信,每個主站均可向從站發(fā)送或讀取信息。它可容納大量的I/0點,一個系統(tǒng)最多可有126個節(jié)點,數(shù)千個模擬量和數(shù)字量。每個模塊均有LED提供各種診斷信息,輸入輸出通道有與之相關的雙色LED來指示它們的狀態(tài)。模塊的故障狀態(tài)信息可以通訊到PROFIBUS—DP的主站上,可由控制程序進行處理。在現(xiàn)場模塊的上部是一個5針的minifast接插件,用于提供電源,它有兩個獨立的電源回路,一個是“BUS”回路,為模塊及輸入通道提供電源;另一個是“POWER”回路,為輸出通道提供電源。
2 PROFIBUS—DlP在裝盤機中的應用
我公司生產(chǎn)的YJ35A裝盤機,是一種采用傳統(tǒng)觸點控制方法將煙支或濾嘴棒自動裝到盤上的設備。機器上有八個交流電機進行驅(qū)動控制,并且布置有大量的傳感器,是較為復雜的輸送系統(tǒng)。現(xiàn)場設備是通過4~20mA 的電流信號與計算機交換信息,這種傳輸方法現(xiàn)場安裝工作量大、投資高、傳輸精度較低、易受干擾。最近,我公司在對其電氣控制系統(tǒng)的升級改造中便成功地采用PROFIBUS—DP取代原來的傳統(tǒng)觸頭開閉控制,開發(fā)出了新一代產(chǎn)品YJ35C。
2.1 硬件系統(tǒng)
YJ35C電氣控制系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示??刂葡到y(tǒng)以西門子6ES7 314CPU為核心,配置了數(shù)字量I/0模塊6ES7 322、通訊處理器6GK7/342。TURCK公司總線電纜RSSW RKSW 455— 4M、電源電纜RKM50—5XOR—RSM、電源T型接頭RSM一2RKM 50、現(xiàn)場模塊FLDP—IM8、FLDP—10M248、FLDP —IMl6及終端電阻RSS4.5一PDP—TR等組成PROFIBUS—DP控制系統(tǒng)。
PLC S7 I/O模塊主要連接電控柜斷路器、接觸器、按鈕、指示燈、變頻器等執(zhí)行器件。TURCK公司PROFIBUS—DP現(xiàn)場模塊防護等級為IP67,可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場?,F(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器就近連接在PROFIBUS—DP現(xiàn)場模塊上。
網(wǎng)絡末端安裝終端電阻,用來吸收網(wǎng)絡信號傳輸過程中的剩余能量,起到穩(wěn)定和調(diào)整信號的作用。
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