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  • 基于PROFIBUS-DP现场总线技术的智能化打包机控制系统

  • 内容出处:http://www.jxdabaodai.com时间2013-11-16 13:40作者admin浏览次数
摘要:本文洋细介绍了基于西门子公司的PROFIBUS-DP现场总线技术的高线打包机控制系统的设计方 法,分析了该网络的拓扑结构、硬件配置和主从通信方式的工作机理。采用SIEMENS NET技 术,实现了打包机智能化、网络化控制和实时监控打包机的状态,极大地减少了控制系统的 运行和维护成本。
 
关键词:打包机;高线;控制系统;现场总线;智能化
 
 
韶关某钢铁厂高线分厂的二高线是2008年3 月改造成功的一条全新的现代化的高速线材生产 线,二高线精整区主要设备有集卷站、打包机、 称重站、卸卷站和PF输送链等。其中打包机由 一套S7-300 PLC及远程I/O站点实现控制,HMI 采用西门子MP277 10" Key实时监控,网络采用 PROFIBUS-DP光纤实现各站点间的信息通讯。改 造后的打包机控制系统结构简单,减少了系统安 装费用并且易于维护;实时监控打包机的状态, 及时了解和处理打包机故障,同时维修人员对设 备进行监控和及时发现设备所存在的隐患,及时 采取有效措施,对避免事故的扩大化和设备维护 造成很大的麻烦。大大减少了设备的运行和维护 成本。
 
1系统拓扑结构及配置
 
打包机是一套非常复杂的机电液一体化的全 自动控制的设备。打包机的PLC系统是由一套S7 317-2PN/DP和七套ET200S及一套MP277组成,其 拓扑结构如图1所示。根据打包机工艺流程和生产 过程对控制、管理的要求确定直接控制层和操作 监控层的设备配置。
 
1.1直接控制层的设备配置
 
直接控制层的主要设备是控制站,其应用功 能是输入、输出、运算和控制。共设计了一个PLC 主站,七台远程分布式I/O站,合计约273个点。
文章编号:1009-01 34(201 2)03(上)-0037-03
 
DP主站是控制中心。本系统DP主站选用 CPU 317-2 PN/DP (订货号:6ES7317-2EK14-0AB0)。主站DP=2,有一块4MB的MCC卡、一 个MPI/DP口和一个PROFINET口。DP口用于连接 到DP耦合器,与其他从站进行通信。NET 口通过 RJ45双绞线连接到编程单元PC。
 
ET-200S是一款按位模块化、防护等级为 IP20,同时支持PROFBUS和PROFINET现场总线 的分布式I/O从站。可以连接包括数字量、模拟 量、高速计数器、步进、电机启动器和变频器在 内的所有模块。
 
六个从站,均选用6ES7 151-1AB02-0AB0 ET 200S IM 151光纤接口模板,可扩展63个模块。All从 站选用6ES7 151-7ABOO-OABO ET 200S IM 151 带 CPU光纤接口模板,集成24KB工作内存。
 
A101从站,DP=11,用于主控台的本地控制 和用户接口。A201从站,DP=21,用于线库、升 降台、压板I/O箱的控制。A202从站,DP=22, 用于打包单元1&2、便携面板、公共功能I/O箱的 控制。A203从站,DP=23,用于打包单元3&4、 便携面板、公共功能I/O箱的控制。A204从站, DP=24,用于喂线单元1-4、本地控制单元1-4、公 共功能I/O箱的控制。A205从站,DP=25,用于压 板、线导架I/O箱的控制。All从站,DP=8,有一 块64KB的MCC卡,用于液压站单元PLC的本地控 制及与主控台接口。
 
1.2操作监控层的设备配置
 
操作监控层的主要设备是HMI,其应用功能 是操作命令的输入、运行状态的输出和故障信息 的监视等等。HMI选用西门子公司的6AV6 643-0DD01-1AX1 MP277 10" Key多功能面板,该面 板操作方便、性能优越,有6MB用户存储器, 64K色,分辨率640X480,36个功能键,可以用 作直接按键,集成有1XRS422/485、2XUSB1.1,
 
1 X Ethernet接 口。
 
1.3通信网络的设备配置
 
主站PLC与监控HMI和OBT光纤终端之间采 用PROFIBUS-DP铜电缆实现通信,这部分的信 号主要在主控室内,受现场的干扰较轻。选用 6ES7 972-0AA01-0XA0 DP中继器实现通讯信号 的耦合。现场采集的输入信号和主站发出的控制 信号由各从站集散,这部分信号分布在打包机上 和液压站,受现场干扰比较严重,因此选用光纤 来传输信号。OBT光纤转换器选用西门子公司的 6GK1500-3AA00。
 
2 PROF旧US-DP通信功能的设计
 
主从站之间的通信数据交换信号主要有:通 信正确信号、急停信号、液压泵的启停、运行、 封锁和故障信号,循环泵和加热器的启停、运 行、封锁和故障信号,油位、油温高低检测信 号,油温值,等等,这些信息均通过PROFIBUS-DP网络传输。DP网络采用屏蔽双绞铜线或光纤两 种传输电缆。在总线的两端为了防止浪浦,接有
终端电阻,实际使用时,应注意将位于中间节点 的接头终端电阻置于OFF位置。
本文链接:/news/news/zhuanye/2013/1116/160.html
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