摘要：該文介紹了臨鋼中厚板熱處理生產(chǎn)線的基本工藝、電氣組成和PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)總線在該系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，詳細(xì)說(shuō)明了PLC和傳動(dòng)裝置、以及PLC與ET200M 之間的數(shù)據(jù)通信方式。 關(guān)鍵詞：PROFIBUS-DP；傳動(dòng)裝置；PLC 1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各制造行業(yè)對(duì)中厚板的品質(zhì)要求越來(lái)越高， 山西太鋼集團(tuán)臨汾鋼鐵有限公司正是切中這一市場(chǎng)需求而新建一條中厚板熱處理生產(chǎn)線。它的生產(chǎn)過(guò)程包括對(duì)中厚板的加熱、淬火、冷卻、冷矯、拋丸、剪試樣等。其主要的設(shè)備包括：吸盤吊、?；癄t、淬火機(jī)、花輥、矯直機(jī)、拋丸機(jī)、取樣剪、壓平機(jī)、等離子切割機(jī)等。其中壓平機(jī)和等離子切割機(jī)是離線設(shè)備用來(lái)處理厚度在40mm以上的鋼板。系統(tǒng)的工藝流程如圖l所示。 1．1系統(tǒng)的組成 1） 概述 　　系統(tǒng)配備基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)兩級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)， 基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通過(guò)PROFIB US—DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)進(jìn)行通訊，監(jiān)控管理級(jí)通過(guò)ETHERNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，從而組成分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是并行運(yùn)算、集中管理、分散控制和資源共享等。 　　系統(tǒng)采用西門子可編程控制器（PLC）控制、整流逆變（6SE70）傳動(dòng)；基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)之間通過(guò)PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)交換信息，構(gòu)成全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。 2）自動(dòng)化系統(tǒng) 　　自動(dòng)化系統(tǒng)采用西門子S7 400 PLC其CPU 4l2—2DP并配置CP443-1以太網(wǎng)卡，采用遠(yuǎn)程I／O控制方案。遠(yuǎn)程I／O模塊分散在現(xiàn)場(chǎng)的各操作臺(tái)ET200M從站上。PLC通過(guò)自身集成DP接口與傳動(dòng)裝置與ET200M進(jìn)行通訊，并通過(guò)CP443—1與上位管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式代替了設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了維護(hù)工作量，提高了生產(chǎn)效率，并使現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整或功能擴(kuò)展時(shí)具有相當(dāng)?shù)撵`活性。 1．2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)通訊 1）PROFIBUS總線 　　PROFIBUS是一種國(guó)際化、開(kāi)放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)他由3個(gè)兼容部分組成：PROFIBUS—DP（DecentralizedPeriphery）．PR0FIBUS—PA（ProcessAutomation）、PROFIBUSFMS（FieldbusMessageSpecification）。該系統(tǒng)采用PROFIBUS—DP，它是一種高速低成本通信，適用于設(shè)備控制級(jí)與分散式I／O的通信，通訊速率由9．6kb／s到12Mb／s。根據(jù)本系統(tǒng)所帶裝置比較多的特點(diǎn)，通訊速率設(shè)為187．5kb／S，保證了通訊穩(wěn)定可靠。PROFIBUS總線存取協(xié)議采用主站與從站的主從方式。根據(jù)系統(tǒng)的要求，在該系統(tǒng)中采用兩級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)：基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)?；A(chǔ)自動(dòng)化級(jí)由PLC、現(xiàn)場(chǎng)I／O設(shè)備和逆變裝置等組成。監(jiān)控管理級(jí)為工控機(jī)。 2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　　臨鋼中板熱處理生產(chǎn)線采用P R O F IBUS—DP總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 　　PLC通過(guò)兩個(gè)DP接13分別和逆變裝置和ET200M 及耦合器形成兩條PROFIBUS DP網(wǎng)，并且通過(guò)PROFIBUS DP網(wǎng)，PLC和它們構(gòu)成主從關(guān)系形式的通訊協(xié)議。圖中左邊的熱處理PL C為主站，右邊上方的傳動(dòng)DP網(wǎng)帶45臺(tái)逆變器，為從站完成現(xiàn)場(chǎng)輥道的驅(qū)動(dòng)功能I而下方的DP網(wǎng)則帶5臺(tái)ET200M和4臺(tái)DP耦合器也形成從站，完成現(xiàn)場(chǎng)I／0信號(hào)的輸入輸出和它與其它設(shè)備的聯(lián)鎖控制。 3）軟硬件配置 　　系統(tǒng)設(shè)一臺(tái)西門子S7—400 PLC其CPU為4l 2—2DP，通訊卡為CP443一l，并設(shè)單獨(dú)的控制柜。 主電室設(shè)一臺(tái)工控機(jī)HMI，用于維護(hù)和監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行狀況?？刂圃骷癊T200M 遠(yuǎn)程站安裝在輥道操作臺(tái)或主體設(shè)備的操作臺(tái)，傳動(dòng)裝置采用配有CBP2通訊板的西門子6SE70逆變裝置共45臺(tái)。為方便軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)工作，PLC采用西門子可編程軟件STEP7 5．3，HMI系統(tǒng)組態(tài)軟件采用winCC6．0，遠(yuǎn)程I／O站采用ET200M 。 4）數(shù)據(jù)通訊 　　該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信包括P L C和傳動(dòng)裝置、PL C與ET200M 之間的數(shù)據(jù)交換。 　　（1）PLC和傳動(dòng)裝置通信PLC通過(guò)自身集成DP接口作為主站，傳動(dòng)裝置為從站，主站周期的向從站發(fā)起通訊，從站只進(jìn)行響應(yīng)。通信時(shí)首先要在PLc上通過(guò)STEP7編程軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及參數(shù)設(shè)置， 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)包括組態(tài)主站和組態(tài)從站。 　　組態(tài)主站 　　硬件組態(tài)：通過(guò)硬件組態(tài)窗口，可按硬件安裝次序和定貨號(hào)依次插入機(jī)架、電源、CPU等進(jìn)行組態(tài)。并新建PROFIBUS網(wǎng)，組態(tài)PROFIBUS站地址，選擇傳輸速率和行規(guī)。 　　組態(tài)從站 　　硬件組態(tài)：在DP 網(wǎng)上連接逆變裝置，設(shè)置逆變裝置的PROFIBUS站地址以及組態(tài)逆變裝置的通訊區(qū)。選擇不同的PPO類型就可指定大小不同的通信接口區(qū)。其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型PPO包括PPOl到PPO5共5種。通訊要調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFCl4、SFCl5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解包和打包。 　　PLC作為主站通過(guò)PROFIBUSDP網(wǎng)周期地向ET200M上的IM153通訊模塊發(fā)起通訊，而IMl53通過(guò)DI、AI模板接收操作臺(tái)或外界信號(hào)，通過(guò)DO、AO模板執(zhí)行PLC指令，從而完成通訊任務(wù)。 3 結(jié)語(yǔ) 　　現(xiàn)場(chǎng)總線在該系統(tǒng)中的使用， 減少了硬件的數(shù)量和安裝、節(jié)省了投資的費(fèi)用和時(shí)間、提高了系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。并且用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。系統(tǒng)自投產(chǎn)至今運(yùn)行非常穩(wěn)定效果良好。