基于PROFIBUS现场总线的焦炉自动配煤系统解决方案

（2）驱动配置组成（8套变频柜）

　　变频器采用西门子SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列产品，其产品配置如下：

　　变频器：SIEMENS 6SE70234EC61 15KW 24台（控制圆盘驱动）；
　　SIEMENS 6SE70210EA61 4KW 24台（控制皮带驱动）；
　　Profibus-DP通讯板：CBP2 48块；
　　变频操作面板：OP1S 2块；
　　SITOP电源：380V AC/24VDC/10A 8个；
　　驱动装置：SEW-EURODRIVE 轴装式电机/减速机一体化装置 48套。

　　（3）网络及软件配置

　　OSM光纤交换机：

　　TP22 6GK1105-2AE00 2套；
　　TP62 6GK1105-2AB10 1套；
　　软件: STEP7 V5.3 1套；
　　WINCC V6.0+SP3 RT 64K 2套；
　　RC 64K 1套；
　　SOFTNET-S7 V6.2 2套。

　　（4）称重部件配置

　　计量称重检测部件主要采用Yamato系列产品：

　　称重传感器：UB2S-100kg 48个；
　　测速单元：LE-627 24套；
　　回路调节控制单元：CFC-200C 24套；
　　自动标定驱动单元：ORIENTAL-MOTOR 2RK6GN 24套。

　3.网络通讯

　　根据本系统的网络通讯要求和特点，在设备层与控制层之间我们选用了Profibus-DP通讯方式，其优点是适合实时性要求高、多个从站设备位置分散、快速周期性数据交换等场合，每套SIMATIC S7-315-2DP CPU所集成的DP口作为分布式I/O ET200M（2套）和CFC-200回路调节控制器（12套）的DP1主站，另一路由扩展CP342-5模块作为DP2主站，连接SIMOVERT MASTERDRIVES矢量变频器 SIEMENS 6SE70+CBP2（24套从站），以上两路Profibus-DP网络确保了配煤系统的综合精度、快速数据交换、同步响应、可靠性、故障诊断和维护等方面的总体性能要求。

　　控制层与信息层采用TCP/IP工业以太网通讯，CP343-1以太网模板使S7-300 PLC成为工业以太网的一个节点并通过Siemens OSM光纤交换机建立起PC站对控制层的访问通道，操作站/工程师站配置Siemens CP1613网卡通过专用双绞线与OSM连接，3台OSM交换机通过光纤连接构成一个100M环形的主网，工业以太网适用于大规模数据的交换和远距离传输，是目前实现自动化系统与计算机系统间通讯的理想选择。

　　OSM光纤交换机具有如下特点：

　　·通讯可靠，网络出错后可迅速重构（＜0.3秒）
　　·通过集成的冗余管理器可以实现快速介质冗余
　　·通过100Mbit/s的高速率和负载隔离技术实现网络性能的提升
　　·冗余环中的通讯速率为百兆，每个环上最多可使用50个OSM
　　·使用多模光纤的两个模块间的最大距离是3000m
　　·简单的网络配置和扩展诊断
　　·24V DC冗余供电

　　4.STEP7及WINCC编程组态

　　配煤控制系统以SIMATIC Step7 V5.3和WinCC V6.0为软件开发平台;STEP7编程软件包主要完成S7-300、ET200M类型配置、物理地址配置、硬件组态配置、网络通信端口配置、OB、FB、FC编程等任务，WinCC V6.0是SIMATIC全集成自动化的重要组成部分，它向用户提供了极大的应用灵活性和系统开方性，在工业自动化领域有着广泛的应用，是当今优秀的HMI/SCADA软件。

　　（1）STEP7编程及硬件组态

　　PLC软件设计中充分利用STEP7的结构化编程方式，根据不同的需要建立起公共的功能块，经参数传递来反复进行调用，因而整个系统程序层次分明，易于理解和修改。

　　SIMATIC STEP7 H/W Config中组态配置内容包括：硬件名称和类型选择、模块安装次序、模块I/O地址、GSD文件安装、DP网络参数（主从站地址、传输速率、操作模式）等。

　　H/W硬件配置如下图所示：

　　（2）通信编程

　　西门子S7-315-2DP CPU作为DP Master站访问各类从站，其通信编程方法有多种，最常用的是在OB1中调用通讯系统功能块SFC14和SFC15来完成从站上的I/O数据的读写访问，本项目中以上主站通信对应的从站类型包含分布式I/O ET200M和调节控制器CFC-200。

　　CP342-5 作为Profibus-DP主站时，最多可链接 124个从站，和每个从站最多可以交换244个输入字节（Input）和244个输出字节（Output），与所有从站总共最多交换2160个输入字节和2160个输出字节，但其DP通信编程与S7-300 CPU所集成的DP站有所不同，CP342-5为主站其模块内部的数据寄存器与从站的I/O数据区的通讯过程是自动进行的，但必须填写CP342-5模块的硬件起始地址参数，使CPU能寻址到CP342-5位置，这个起始地址就是16进制的CPLADDR参数，它表示硬件组态的PZD起始地址，可在OB1程序中调用功能块"DP_SEND" FC1和 "DP_RECV" FC2，来完成CPU经CP342-5数据寄存器对PKW、PZD的数据交换;本例中CP342-5模块所连接的DP从站为SIEMENS 6SE70变频器 + CBP2总线适配器，MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1其PPO（参数过程数据对象）类型共有以下5种：

　　本例中根据实际情况选择类型PPO 4，此类型没有参数数据PKW，只有6个字的过程数据PZD，过程数据主要包含：起、停命令、电流反馈、速度给定及反馈、运行和报警状态等设定值和状态值;但随着今后的发展趋势，西门子将会取消PPO类型，代之以标准报文或自由组态，这样一来参数数据PKW就可以采用非循环方式来访问（DPV1功能），非循环访问不需要组态，用SFC58/59以读/写数据包的形式读/写参数，而过程数据PZD还是采用循环方式传送，这样可大大减轻整个DP网的通信负荷。另外在通信编程必须注意以下几点：