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ProfibusDP和Ethernet构建的工控网在连铸机中的应用

发布时间:2020-07-21 17:40:49 阅读: 来源:桃干厂家

O 引言现场总线Profibus现场级一方面能满足生产过程中传感器/执行器领域的通信需求,另一方面又具有单元级领域的所有网络通信功能,沟通了生产过程现场级控制设备之间及其与更高管理之间的联系。将现场总线技术和以太网技术结合起来运用于工业控制系统中,可实现从控制级到现场级通信的一致。济钢第三炼钢厂连铸区域就是利用Profibus—DP和Ethemet组建成了测控管一体化的工业控制网络。整个控制网络分为3层:第一层为现场控制层,采用PLC和Profibus现场总线进行控制;第2层为过程监控层,采用工业控制计算机和带以太网通信模块的PLC组成工业以太网,监控系统采用FactoryHnk软件;第3层为生产管理层。整个系统构成如图1所示。

1 现场控制层现场总线Profibus的结构是透明的和开放的,已成为事实上的国际公认标准(现场总线Profibus是国际标准ⅢC 61158的组成部分TypeⅢ)。它由3部分组成:P~flbu$一DP(分散型外围设备);Profibus-FMS(现场总线报文规范);P 6bus—PA(过程自动化)。Profibus—DP是一种高速低成本通信,用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用Profibus—DP可取代24VDC或4~20mA信号传输。Profibus—DP用于现场层的高速数据传送,主站周期地读取从站的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(眦)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,Profibus—DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。整个连铸区域分为4大主站及单体设备部分,每个主站均采用独立的西门子s7—400 P 控制。现场控制设备还有西门子ET200M分布式I/O、SIEMENS变频器和C7等现场智能设备。PLC和现场设备的通信均采用Pmfibus—DP。Profibus已集成在Simatic s7系统内部。分散连接的I/O外围设备通过DP协议由Step7组态工具全部集成在系统中,亦即在组态和编程阶段就把分散的I/O设备作为类似于在中心子机架或扩展机架中本地连接的I/O来对待。同样的道理适用于故障诊断和报警。Simatic s7 DP从站起着类似于集中插入的I/O模块的作用。Simatic s7提供集成的或插入的Profibus—DP接口用于连接有更复杂功能的现场设备(例如变频器、触摸屏等)。由于Profibus第1层、第2层的特性和内部系统s7的通信功能,可以将编程器(PG)、PC、HMI等设备与Simatic s7 Profibus—DP系统连接。一个完整的Profibus—DP网络由以下几部分组成(图2):主控器(PLC);现场I/O模块(ET200),用于连接各种现场装置;其他智能装置,如变频器、触摸屏等;网络附件(交换机等)。它能够直接完成设备的顺序、联锁、闭环控制,实现过程参数的采集以及报警功能。

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