最近几年,随着生产自动化和过程自动化中分散化结构的迅速增长www.cechina.cn,现场总线系统的应用日益普遍。其原因之一是现场总线系统实现了数字和模拟输入/输出模块、智能信号装置、过程调节装置、可编程序控制器(PLC)和PC之间的数据传输,把I/O通道分散到实际需要的现场设备附近,使安装和布线的费用开销减少到最小,从而使成本费用大大节省。原因之二是标准化的现场总线具有“开放”的通信接I:1,允许用户选用不同制造商生产的分散I/O装置和现场设备,同时也可以方便地实现二级及三级网络的连接。济钢中厚板三期工程精整区域由于设备数量较多,同时又分散在较大的范围内,因此特别适合采用现场总线方式实现生产过程的自动化控制。
系统简介
中厚板精整区域的主要设备有:冷床输入辊道、输入提升链、滚盘、输出提升链及输出辊道、润滑站及冷床冷却风机,另外还有火焰切割系统、运输辊道、翻板机、电磁起重机等。中厚板厂的原有自动化设备,绝大多数采用SIEMENS公司的产品。为了便于维护和网络连接,精整区域的自动化控制设备也以SIEMENS的产品为主,PLC选用s7—300CONTROL ENGINEERING China版权所有,其中CPU型号为315—2DP。传动系统全部为SIMOVERTMASTERDRIVERS矢量控制型变频器。
其中,l#冷床及精整区域PROFIBUS—DP系统中,2#站s7—300为主站,本站的模块均为冷床系统输入输出点。
3样站,17样站为远程ET一200,其中3样站ET一200是精整系统的远程I/O,17样站ET一200则作为冷床操作台远程I/O。4~8#站是输入输出系统传动变频器,9~16#站是1#冷床系统传动变频器,18~2l样站则是2样冷床系统传动变频器。
总线连接
PROFIBUS—DP系统是一个两端有源终端器的线性总线结构,亦称为RS485总线段,在一个总线段上最多可连接32个站。使用9针D型连接器用于总线站与总线的相互连接。
D型连接器的插座与总线站相连接,而D型连接器的插头与总线电缆相连接。
与总线连接的每一个站,无论是主站还是从站控制工程网版权所有,都表现为一个RS485电流负载。有源总线终端接有终端电阻,在数据传输时防止反射,并且当总线上无站活动时,它确保在数据线上有一个确定的空闲状态电位。本系统中,在一个总线段上共有20个站,2样站和l样站作为总线的2个终端接有终端电阻,终端电阻可以由位于中线插头的开关来实现连接和断开之间的转换。
PROHBUS—DP协议是为自动化制造工厂中分散I/O和现场设备所需的高速数据通信而设计的。典型的DP配置是单主站结构控制工程网版权所有,DP主站与DP从站间的通信基于主一从原理,也就是说,只有当主站请求时,总线上的DP从站才可能活动。
DP从站被DP主站按轮询表依次访问。DP主站与DP从站间的用户数据连续地交换,而并不考虑用户数据的内容。中厚板1#冷床及精整区域就是采用这种典型结构,如图1所示。
变频器的设置
(1)变频器与主站S7—300的通信是通过在SIMOVERTMASTERDRIVERS上安装CBP通信板来实现的
装机装柜型变频器有6个槽可用来安装可选板,cBP通信板可以安装在任何一个槽位。通信板安装完毕后就可以起动进行配置,首先要确定站地址CONTROL ENGINEERING China版权所有,这是通过变频器参数设置完成的。其过程如图2所示。CBP通信板有3个指示灯显示通信状态。这3个指示灯分别是:红色为运行灯;黄色为与变频器进行数据交换灯;绿色为与PROFIBUSDP进行数据传输灯。只有当这3个指示灯同时闪烁时,系统通信才正常。
(2)PROFIBUS—DP的数据通过报文的形式交换
每个报文传输的数据可分为两组,需要用STEP7进行硬件配置时设定。这两组数据分别是参数PKW和过程数据PZD。PKW数据段是读写变频器参数值以及读参数的全部特性。PZD数据段传输的是变频器的控制信息,也就是变频器的控制参数,由主站的S7—300向变频器发出控制字和设定点,变频器则返回状态字和实际值。PKW和PZD的数据长度可根据需要设定,同