Profibus－DP现场总线在精整生产系统中的应用

LDB9．DBW10LPID700TPQW710TDB9．DBD0LPIW704TDB9．DBW4HY＿mastersedntoHY＿masterreceivefrom1＃tangshang1＃tangshang程序中均将输入／输出域的外部地址直接映射到DP9中。

（3）用SFC14和SFC15编程如果标准的DP从站也是模块化的设计或者有几个DP标志符，你只能一次访问一个模块或一个DP标志符的数据，这时需用SFC14从标准DP从站中读取一致性数据和用SFC15向标准DP从站中写入一致性数据来实现通讯。

2.4.2 DP网的故障诊断方法

（1）充分利用STEP7的在线诊断功能作故障诊断STEP7的在线诊断功能非常强大，能在线诊断各类型DP从站的故障并产生详细的报文信息。在SETP7软件的管理界面中用鼠标点击选择：“PLC＼ModuleInformation＼HardwareDi-agnostics”就可看到相应的故障诊断信息和报文。

（2）利用OB块作故障分析在SIMATICNET系统中如果检测到机架故障，子系统故障或分布式输入输出站故障，不管事故被定义为即将发生还是正在发生，CPU操作系统都会激活OB86。

表1

表1中临时变量表示OB86已编写好的不需用户在编程，
一般只要将OB86下载PLC中就可以了。
OB86变量表中变量的含义如下：
OB86＿FLT＿ID:B＃16＃C4／／DP站连接失败
OB86＿FLT＿ID:B＃16＃C5／／DP站故障
OB86＿MDL＿ADDR:DP主站的逻辑地址（诊断地址）
OB86＿RACKS＿FLTD:将数据转化为DWORD内容
Bits0to7:DP站号（PROFIBUS地址）
Bits8to15:DP子系统识别符
Bits16to30:DP从站的逻辑地址（诊断地址）
Bit31:I／O标识符
在故障诊断时根据变量表中具体数值进行故障分析即可。

3 现场总线的抗干扰问题分析

3.1 工厂现场干扰源分析

不同行业车间的干扰源不一样，轧钢车间现场干扰源主要有以下几种：

1）传动装置，传动系统是轧钢车间最大的干扰源。传动系统的总负荷约占造纸车间总负荷的2／3以上。在系统的整流和逆变中，大功率电力电子元器件(IGBT等)高速开和关转换产生大量的高频电磁波污染整个车间，且产生大量高次谐波污染工频电网。

2）变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备。这些设备均为工频其频率较低，干扰一般发生在近场，而近场中随着干扰源的特性不同分电场分量和磁场分量，两者有很大差别。特别是动力设备启动时的瞬间电流能够达到额定电流的1～6倍会产生大电流冲击的暂态干扰。

3）来自工频电源的干扰。工频电源波形畸变和高次谐波若未加隔离或滤波便会通过向轧机控制系统供电而进入控制系统，从而影响现场总线的信号。

4）导线接触不良产生的火花、电弧等。

5）三相供电不平衡产生的地电流、屏蔽层不共地产生的接地环流。

干扰源的传播途径有导线传输和空间辐射两种，对于现场总线主要表现为地线阻抗干扰和来自工频电源的干扰。

3.2 现场总线的抗干扰措施

根据现场实际情况，针对现场总线的干扰源可采取以下策略：

1）远离干扰源。动力设备和电力电缆对现场总线的干扰与距离的平方成反比，即随距离的增大干扰衰减非常快。因此在设备安装放电缆时，在电缆夹层和电缆钩中就要将动力电缆和现场总线分开保持一定距离。

2）现场总线设备和电缆采取屏蔽措施。现场总线屏蔽的原理：一是外来电磁波在金属表面产生涡流，从而抵消原来的磁场；二是电磁波在金属表面产生反射损耗而另一部分透射波在金属屏蔽层内传播过程中衰减产生吸收损耗。现场总线的屏蔽是利用由导电材料制成的屏蔽并结合接地来切断干扰源。

3）采用UPS电源或隔离变压器可防止来自工频电源的干扰。

4）网段中间加中继放大器。中继器不但可隔离它之后的干扰信号，而且对它前段的网络信号有放大作用。

5）采用光缆传输信号。在现场总线传输速度高传输距离远干扰大的情况下尽可能地采用光缆。采用光缆后有效解决了辐射扰和传导干扰的众多问题。若在不共地两点之间或者在接地状况很不好的情况下采用光缆传输现场总线信号，可有效防止接地环流等干扰。

6）正确选择和安装传动系统。传动系统的整流部分采用12脉冲整流可有效消除5次和7次谐波。传动柜与电机之间的动力电缆一定要采用良好屏蔽且三芯对称的电力电缆。在精整线安装调试期间就碰过现场总线网络故障，如5P传动网，各逆变器都无规律地报通讯故障，检查NPBA－12和接线都没有问题，主PLC重新下硬件组态还是无效，最后只能将从PLC到各逆变器的DP网线全部套金属软管，金属软管与传动装置的地接触好。这样才解决掉网络通讯故障。还有一种现象就是每当在一条DP网上新增加一个从站，特别是变频器做从站时。在启动或停止变频器瞬间该变频器就报通讯故障，而且还会造成该网络上其它站不稳定，