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基于PROFIBUS现场总线的复卷机电控系统设计

时间:12-20 来源:互联网 点击:

站组态

  在PROFIBUS-DP选项中选择IM153并拖到DP网络上,地址设定为3,4,接着分配I/O地址。然后在PRO-FIBUS-DP选项中选择"Vector Control DCUVC",拖动连接到DP网络上,并定义从站的地址为5。除组网设定地址和通信速率外,还需要组态变频器的通信区。双击变频器从站图标,进入通信接口区。选择PZD为"Enterlength",通信方式根据复卷机传送数据的要求,把MasterDrive的PPO类型设为PPO2,PKW的通信区起始地址为256,PZD的通信区起始地址为264。然后接着组态另一个从站,直至3个变频器从站组态完毕。

  3.3 OP面板在网络中的组态

  OP面板也可以作为从站接入DP网。但是OP面板本身要求的实时性较高,数据的修改需要及时发送。如果采用从站方式,系统数据的传送方式是主站查询方式,实时性不能满足要求,因此采用主站的方式接入网络,形成一个混合系统。OP面板在STEP7中只需要将OP面板图标拖放到ROFIBUS网络上,并设定地址缺省为1。这样整个网络系统就组态完成,如图3所示。

4 PROFIBUS-DP网络的通信方式

  PROFIBUS-DP网络通信包括两个方面:PLC与变频器和远程I/O,PLC与OP面板之间的通信。主站之间的通信采用令牌方式,主站与从站之问采用主站顺序查询从站方式,从站不能访问主站,从站之间也不能相互访问。OP面板与变频器和远程I/O的通信通过PLC完成。

  在系统中,主站通信主要是PLC与OP操作面板之间的数据传输。PLC属于第一类主站,OP操作面板属于第二类主站。由于采用令牌环方式,系统初始化时,PLC自动负责生成令牌,并对令牌的分配进行管理。拥有令牌的站点有权对总线控制,发送或读取某个站点的数据。PLC首先将总线上的主站按站号大小排列形成一个递加的序列,再将序列的第一个站点作为最后一个站点的下一站点,这样就形成了一个逻辑环。

  PLC与变频器的通信是通过变频器中插入的通信模块CBP2板来实现的,ET200M是通过接口IM153连接在PROFIBUS-DP上与主站PLC进行通信,PLC主站周期性轮询从站。PLC对ET2020M的操作与PLC本身集成的I/O口的操作一样。PLC对变频器从站读写通过调用S7-300 PLC内部的系统功能SFC14和SFC15实现。在组态时设定的PPO2有6个PZD字同时使用,用来发送控制字和电机给定频率,接收变频器状态字和频率返回值,监视变频器的电压、电流、电机转矩、电机功率等参数;4个PKW字用来通过PROFIBUS-DP总线修改电机或变频器参数。数据传输的帧结构如图4所示。

5 结 语

  这种基于现场总线的复卷机控制系统是一种先进的控制系统,由于该系统采用了现场总线和PLC技术组成的全数字化交流传动控制系统,有效避免了干扰,提高了系统的控制精度,缩短了设备的安装、调试周期。采用OP面板数字化操作,使操作简单,能动态监控被控设备的运行过程和状态,修改和设定工艺参数,了解报警信息,使维护更加方便,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率和可靠性。

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