PROFIBUS总线技术在清梳联系统中的应用

需提供自己的GSD文件。GSD文件是制造商事前写好的，已经固化到相应的设备中，不同性能的设备其GSD文件也不一样。用户可以读GSD文件，但不能对其进行修改。进行系统组态时，必须添加设备的GSD文件，只有这样设备才能被系统所认可。然后在新建项目的菜单中，选择“SIMATIC 300 Station”，插入CPU315-2DP的系统主站，然后根据从站性质，分别组态EM277和RS-485/DP的通讯模块[4]。整个系统的组态结构示意图如图3所示。

　　3.4 软件设计

　　软件系统分别选用工业组态编程软件STEP7 V5.3和远程监控软件SIMATIC WinCC。STEP7运行于Windows环境下，界面友好，完成硬件组态、参数设置、PLC程序编制、测试、调试等。而WinCC包括设置工业流程监控画面、报警信息记录、全局脚本、用户管理、数据的分析、处理及存储等功能，集控制技术、人机界面技术、数据库技术、网络技术等于一体，含有实时数据报表、历史数据报表、实时曲线、历史曲线、报表查询等控件，为系统的进一步的二次开发提供了平台。另外通过友好的HMI还可以进行系统的状态监控、参数设置、故障显示等处理。并且对纺织机械设备的数据读取，通过在底层PLC控制器中编写应用程序，通过PROFIBUS-DP网络，可以在上位机的WinCC监控软件的数据库中输入输出数据。

4 效能分析

　　（1）系统设计简化

　　系统中使用SIMATIC STEP7组态编程软件对总线系统进行硬件组态、PLC控制器的程序编写，并通过上位机的WinCC监控软实现画面监控和信息处理，从而形成了良好的用户界面，统一的应用平台[5]。虽然清梳联工序的设备形式复杂，但是系统都是基于统一的应用平台，主站、从站相互通信，信息读取，实现生产过程的设备控制和信息处理。从而缩短了设计、生产周期，大大简化了图纸设计，控制实现和布线装配等。

　　（2）系统调试、诊断方便

　　PROFIBUS-DP网络主要是主站通过标准的PROFIBUS-DP专用电缆与分散的现场设备进行通信，对整个网络管理和控制。由于RS-485的传输技术简单，双绞线的敷设不需要专业知识，简单培训后就可以现场施工和安装，因此系统易于安装。另外系统提供了强大的诊断工具，为系统的现场调试工作带来方便。通过诊断工具的检测，发现DP网络的各种问题，例如主、从站通讯错误，网络架构错误、站点丢失等。利用STEP7的在线诊断功能、ProfiTrace等获得确切的故障信息，调试网络，使之运行正常[6]。

　　（3）系统扩展方便

　　由于PROFIBUS-DP网络采用一根专用的双绞线电缆将整个网络连接在一起，可以根据实际工程的需要，采用中继器和终端电阻，分期、分时段的将DP网络分成多个网段连接到网络架构上去。另外，由于PROFIBUS是公开、规范的协议，凡是支持该协议的其他厂家的设备均可以方便的接入，为今后的产品选型留有更灵活的选择余地。

　　（4）系统安全性高

　　网络系统的安全性高，分别在系统的硬件设计和软件设计中充分考虑。其在硬件设计上添加有报警器、自动断电保护、站点丢失报警等措施，当系统发生重大错误是，通过急停按钮，关掉系统的要害部分，有效的保护的系统的硬件系统受到破坏。另外在软件设计上，除了在程序设计上添加保护环节外，在上位机画面上还提供了丰富的故障诊断信息。当系统出现错误，可以根据系统提示，查找原因，很好的保证了系统的安全性。

　　（5）数据集成及处理

　　根据纺织工艺的特点，大量的工艺、生产数据需要采集和处理。PROFIBUS-DP网络可以提供38400bit/s到12Mbit/s的网络传输速率，通过上位机的WinCC监控软件的SQL Server2000的数据库，方便得数据存储和处理。

5 结束语

　　现场总线作为工业控制网络技术在纺织行业发挥着越来越重要的作用，实现了系统的分布式控制，网络速度快，可靠性高，开放性好，抗干扰能力强，安装、调试和系统维护方便，提高了纺织企业的信息化管理水平和生产效率，降低了生产成本，增强了市场竞争力。因此，现场总线技术在我国的纺织行业具有典型应用价值和推广意义。

　　本文作者创新点：本文中带有PLC控制器和自开发的带RS-485通讯接口的控制模块的纺织机械设备作为系统的应用设备，采用PROFIBUS总线技术作为系统的通信基础，以西门子公司的STEP7和WinCC软件作为系统的组态、编程和监控工具，对传统的纺织工艺进行数据集成，信息化管理。和传统的单机控制方法相比，该系统可靠性高、功能强。其在我国的纺织行业具有典型的推广意义和应用价值。

　　本项目在10万纱锭规模的纺织企业的清梳联工序应用，年增长经济效益约15万元。

参考文献

[1]王永华 A.Verwer（英）.现场总线技术及应用教程—从PROFIBUS到AS-i[M].北京：机械工业