PROFIBUS-DP现场总线技术在棒材生产线中的应用

1 概述
　　现场总线技术是当今世界各国都在关注的热点课题，以现场总线为基础的全数字控制系统将成为2l世纪自动化控制系统的主流。何谓现场总线?根据国际电工委员会标准和现场总线基金会的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。遵循ISO的OSI（Open System Interconnection）开放系统互联参考模型的全部或部分通讯协议。开放性、分散性、低成本是现场总线最显著的基本特征．它的出现将使传统的自动控制系统产生重大变革。
　　南昌钢铁有限责任公司（南钢公司）全连轧棒材生产线是马鞍山钢铁设计研究院负责总体设计的一条全国产化的棒材生产线，其自动控制系统就采用了西门子的过程现场总线PROFIBUS（Process Field．bus）网络，在硬件配置、软件编程上充分应用了PROFIBUS的资源实现了工控机、PLC、远程I／O、直流调速装置、交流变频装置及现场智能仪表的通信连接，实现了真正意义上的“三电一体”，是南钢 司目前最先进的自动控制系统。
　　PROFIBUS—DP现场总线既简单，又便宜，并且有较高数据传送速度，采用RS485传输技术，其传输速度可在9．6 kb～12 Mb范围内选择，传输介质为双绞线或光缆，传输距离为1 200～100 In（取决于传输速度）。当总线启动时．所有连到总线上的装置应该被设成相同的速度，总线按令牌方法进行存取，即在一个逻辑环中，主站取得了在一个确定时间窗口的发送资格，在这个时间窗口内，主站与其他主站或与下一级主一从过程中的从站进行通讯。
2 控制系统的组成及硬件配置
2．1 组成
　　根据工艺流程，全厂自动控制系统分为两级：过程控制级和设备控制级。过程控制级负责生产管理和过程监控，设备控制级则对轧线上所有传动设备分区进行控制。
　　由5台 一400 PLC和4台工控机通过高传输速度的以太网构成了本系统的过程控制级。每台PLC下设若干ET200M远程I／O站及西门子变流传动装置，它们之间通过PROFIBUS—DP现场总线网络进行通信，构成了本系统的设备控制级。整个自控系统共有4条PROFIBUS—DP网线，分别对应于1— 4号PLC。见图1。

2．2 配置
PLC：西门子 一400系列，其中1号、5号PLC的CPU选用414—3 DP；2号PLC的CPU选用416—2 DP；3号、4号PLC的CPU选用414—2 DP；
　　监控站：研华工控机Intel pentium ll 450 MHz；
　　彩色显示器：48 cm，SVGA；
　　监控软件：winCC V4．0以上软件包。