西门子DP现场总线电缆

西门子DP现场总线电缆

西门子DP现场总线电缆

概述 在自动化系统的配置中既要保证系统的*、可靠、合理性，又要避免过剩功能，降低投资成本。2000年至2001年，我们成功地在安庆白鳍豚4#水泥磨系统应用了辊压机终粉磨工艺，在该生产线上选用了西门子250kW变频器对辊压机两磨辊电动机进行变速驱动。同时选用德国申克振动测量传感器对辊压机的振动进行监视。辊压机的控制采用了新型控制系统，系统采用了Siemens SIMATIC S7-300可编程控制器，上位机采用研华工控机，由Wincc软件实现系统组态控制，和变频器MASTERDRIVES组成。上位系统的通讯网络采用Siemens MPI网。各个控制站之间以及6台矢量变频器与控制站之间以Profibus-DP协议方式相连。它*与电位无关地运行，其优点是，不必花费昂贵的等电位连接费用，且大大增强了网络的可靠性。

2．辊压机两辊的同步运行 在实际生产过程中，保持辊压机两辊的同步运行是尤为重要的。这种同步，不仅仅是稳速运行时需要同步，而且在加减速的动态过程中也需要保证线速度的*。为此，我们采取以下两个措施，以达到同步的目的： 2．1提高系统的动态响应 所有变频器都采用光电编码器的反馈方式，通过矢量运算，它能够确定和控制转矩与磁通的电流分量，获得同直流传动相媲美白勺动态特性：这就从基础上保证了同步的可实现。 2．2建立速度给定值链 在两个变频器之间建立装置对装置通讯过程，通过此方式能够将速度给定值用数字量迅速而准确地传递给*个变频器，消除模拟信号传递中由于线路损耗、干扰等带来的信号漂移、于扰所带来的不利影响。各个分部之间不同的机械变化则由变频器内部不同的比例因子控制，从而实现动态与稳态时各分部线速度的恒比例运行。 根据终粉磨系统中辊压机对传动的控制需求，选用西门子矢量型变频调速器6SE70。 特点如下： （1）工业型变频器，比通用型产品更适合于环境恶劣的工业生产现场。 （2）标准化及模块化。整个变频器的结构非常紧凑，主板及扩展板都是通过总线插槽连接，各组件接近，便于维修。由于集成度的提高，使装置具有很高的可靠性。 （3）抗干扰性好，运行可靠，不受元器件老化和温度漂移的影响，能*保持稳定的控制精度。 （4）适应电源电压波动范围广，能自动适应电网频率变化45～65Hz。 （5）具有很强的自诊断处理功能，提供有关故障原因的补充信息，使故障排除更为简 单，维护方便。 （6）灵活多变的通讯能力。支持以Profibus-DP方式通讯及联网。 （7）32位CPU全数字控制，组态功能丰富。 （8）可针对具体交流电机进行优化，以达到优良的控制性能。 （9）低速时也能提供额定转矩。 变频器元件板SCB2具有电隔离的RS485口，可在变频器之间实现装置对装置的连接。 在这里，我们采用并行接法，将其中一台变频器作为主动装置，另一台变频器作为从动装 置，这样，主动装置能够将系统线速度给定值传递至从动装置，从而增加了整个系统的可靠性。通过在安庆白鳍豚4#水泥磨系统应用了辊压机终粉磨系统中的应用，我们认为采用西门子6SE70变频调速系统在提高产品质量、产量，减小日常维护及节能等方面都有显著的优点，完*够满足生产现场的需要。

3．采用Profibus的原因 Profibus现场总线技术是随全数字信号系统的发展而产生的， 由德国组织开发的工 业现场总线协议标准——PROFIBUS现场总线标准（DINl9254）。是近年来上zui为流行 的现场总线，也是目前数据传输率zui快的一种现场总线（传输率可达12M波特），因此在很多领域内有广泛地应用c根据Venture Developmen Corp．（VDC）的报告，PROFIBUS所占的*zui大，也是发展zui快的现场总线： Profibus的网络协议是以1SO颁布的OSI标准七层参考模型为基础的，只是对第三 层到第六层进行简化，因此可以说它的标准适应性强c此外它的三种模块（FMS、DP和PA）又可以适应不同的应用对象和通信速率方面白勺要求，开放性也好。 Profibus现场总线基于令睥协议加主从总线的介质存取方式，主站以主从方式与从站通讯，各主站之间由令牌协议决定总线控制权。站点数可达127个。 正是基于Profibus现场总线技术上的成熟和开放性， 以及实际应用后的经济效果， 因此我们在自动化控制系统中采用了它。

4．Profibus-DP组态说明 在以上的自动化控制系统中，Profibus-DP现场总线应用在交流变频器、远程操作单元ET200M与S7-300PLC之间的通讯上。 4．1硬件组态 Profibus-DP总线共有6个站，分别是S7—300PLC作为Master，站号设定：2；其余均为Slave，它们有远程操作接口单元ET200M，站号设定：3；打散机变频器，站号设定： 4；料饼秤控制器，站号设定：5；辊压机活动辊变频器，站号设定：6；辊压机固定辊变频器，站号设定：7；主站上应用57-300PLC的CPU315-2DP，BUS终端器设定为ON。从站中BUS终端器设定为OFF，ET200M的BUS终端器设定为ON。BUS终端器设定一定要正 确，即BUS两端为ON，中间接点为OFF。通讯距离约为500m。 Profibus-DP的布线要严格按照适配模件的说明来接线，通讯电缆用西门子公司的DP电缆或屏蔽双绞两芯电缆。屏蔽层的接线一定要保证单端接地，同时结合现场总线的抑制干扰技术可以保证系统通讯的正常运行。 4．2软件组态 在本系统中变频器和PLC选用的都是西门子一家公司的设备和材料，确保了参数匹配正确，在Master站S7—300PLC上，要对DP进行组态，通过STEP7软件包结合ProfiDrive的定义程序来进行。组态的关键是正确地选择Profibus-DP的方式，即PPO的类型。在该系统中为PPO-2型，通讯字有十个数据字：通讯速率选择为500kB/s，根据实际的应用效果看，该速率满足系统的信号交换要求。

5． 软件要作的工作 Profibus—DP总线经过软硬件的组态建立起来后，Master和Slave之间的信息交换还必须在主/从站内部来规定，即在双方要用软件来定义其传输信息的内容。 在我们的自动化控制系统中，Master站应用了8个字来记录所有的交换信号，包含D112点，D06点，A13点，A0l