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| (点击题目可以 在互联 网中搜索该题 目的相关内容) 日期：2006-7-13 0:13:18 来源： 中国自动化网 作者： 点击： | |
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１ 引言 并条是纺织过程中的重要工序。并条机自动控制系统主要是单机控制。旧机型多采用仪表加继电器的控制结构,系统的稳定性较差,人为主观因素大,成品率低,产品质量差,系统运行和维护的成本高。即使现在一些先进的并条机采用了性能高的PLC控制，但仍然难以实现设备与外界之间的信息交换。这就使单机自动化系统成为典型的“信息孤岛”，为了提高并条工艺的效益我们就必须利用先进的自动化技术和信息化技术进行车间的设备改造管理信息化改造。为此,我们采用PROFIBUS-DP现场总线构造并条机控制系统网络,使系统具有开放性高、布线安装方便、运行和维护成本低的优点,同时提高了系统的智能化和自动化程度,使整个系统的控制水平得到了大大的提高。 ２系统要求 某纺织集团有限公司要求在对其并条车间的34台并条机技术改造，不仅增加了各机台的自调匀整功能，而且实现车间的生产调度全集中监控。中央控制室的主计算机上运行的监控软件可以显示整个车间的生产工艺图，动态显示所有设备，仪表的状态及参数等生产流程的监控。对重要参数的进行趋势图跟踪，系统报警等。通过该系统也可以进行现场的设备的控制及对有关的参数进行修改，从而实现企业生产过程地集中调度。 ３系统设计与实现 根据上述要求在选择控制网络的结构时，着重研究了目前流行的DCS和FCS的优、缺点，从实现的可能性、性能价格比、维护的方便程度、系统扩容性等众多方面考查，最后选定FCS，以PROFIBUS为基础，用SIEMENS的S7-200系列PLC和WINCC组态软件组成分布式监控网络。 3.1 PROFIBUS-DP现场总线技术 PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一种开放式现场总线标准，1989年成为德国标准DIN19245，1996年成为欧洲标准EN50170，1999年12月被接受为国际标准IEC61158的一部分[1]。用于工厂自动化系统三级网络中的底层，即车间级监控和现场设备层数据通信与控制;使用于分散的、具有通讯接口的现场受控设备对底层设备有较高的数据集成和远程诊断、故障报警及数字化要求的系统。 PROFIBUS遵循ISO/OSI模型，其通信模型由三层构成:物理层、数据链路层和应用层。PROFIBUS提供了3种协议类型：PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA。另外，对于西门子PLC系统，PROFIBUS提供了两种优化了的通信方式：S7通信和S5兼容通信[2]。其中PROFIBUS-DP是一种高速、经济的设备级网络，主要用于现场控制器与分散I/O之间的通信，使用物理层，数据链接层和用户接口，用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站地输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。此外，PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理及复杂设备在运行中参数的确定。 ３．２系统网络结构 我们设计的系统网络结构如图1所示。网络采用PROFIBUS-DP网络单主站系统,以配置了CP5613卡的工控机作为上位机实现对系统的监控管理;以CP5613卡作为主站，决定总线的传输速率并分配每个从站网络地址;以34个分布在各个工作现场S7-200PLC (CPU224)作为从站,负责现场的信息采集并向主站发送有关信号,以及具体执行控制命令。S7-200PLC利用EM277 PROFIBUS－DP模块的DP端口同CP5613卡通过屏蔽双绞线相连,构成整个PROFIBUS－DP现场总线网络。另外一个S7-200 PLC作为控制网络中的一个节点（即DP从站）控制一台并条机,它的运行状态并不影响网络及其它节点的运行。而且也用它自带的RS485接口与TP170相连，以完成对现场设备的控制。TP170与S7-200 PLC采用PPI通信方式，不参与PROFIBUS－DP总线网络。 |
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