PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線在臨鋼熱處理線中的應(yīng)用

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各制造行業(yè)對(duì)中厚板的品質(zhì)要求越來(lái)越高， 山西太鋼集團(tuán)臨汾鋼鐵有限公司正是切中這一市場(chǎng)需求而新建一條中厚板熱處理生產(chǎn)線。它的生產(chǎn)過(guò)程包括對(duì)中厚板的加熱、淬火、冷卻、冷矯、拋丸、剪試樣等。其主要的設(shè)備包括：吸盤(pán)吊、?；癄t、淬火機(jī)、花輥、矯直機(jī)、拋丸機(jī)、取樣剪、壓平機(jī)、等離子切割機(jī)等。其中壓平機(jī)和等離子切割機(jī)是離線設(shè)備用來(lái)處理厚度在40mm以上的鋼板。系統(tǒng)的工藝流程如圖l所示。

1．1系統(tǒng)的組成
1） 概述
　　系統(tǒng)配備基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)兩級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)， 基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通過(guò)PROFIB US—DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)進(jìn)行通訊，監(jiān)控管理級(jí)通過(guò)ETHERNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，從而組成分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是并行運(yùn)算、集中管理、分散控制和資源共享等。
　　系統(tǒng)采用西門(mén)子可編程控制器（PLC）控制、整流逆變（6SE70）傳動(dòng)；基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)之間通過(guò)PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)交換信息，構(gòu)成全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。
2）自動(dòng)化系統(tǒng)
　　自動(dòng)化系統(tǒng)采用西門(mén)子S7 400 PLC其CPU 4l2—2DP并配置CP443-1以太網(wǎng)卡，采用遠(yuǎn)程I／O控制方案。遠(yuǎn)程I／O模塊分散在現(xiàn)場(chǎng)的各操作臺(tái)ET200M從站上。PLC通過(guò)自身集成DP接口與傳動(dòng)裝置與ET200M進(jìn)行通訊，并通過(guò)CP443—1與上位管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式代替了設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了維護(hù)工作量，提高了生產(chǎn)效率，并使現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整或功能擴(kuò)展時(shí)具有相當(dāng)?shù)撵`活性。
1．2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)通訊
1）PROFIBUS總線
　　PROFIBUS是一種國(guó)際化、開(kāi)放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)他由3個(gè)兼容部分組成：PROFIBUS—DP（DecentralizedPeriphery）．PR0FIBUS—PA（ProcessAutomation）、PROFIBUSFMS（FieldbusMessageSpecification）。該系統(tǒng)采用PROFIBUS—DP，它是一種高速低成本通信，適用于設(shè)備控制級(jí)與分散式I／O的通信，通訊速率由9．6kb／s到12Mb／s。根據(jù)本系統(tǒng)所帶裝置比較多的特點(diǎn)，通訊速率設(shè)為187．5kb／S，保證了通訊穩(wěn)定可靠。PROFIBUS總線存取協(xié)議采用主站與從站的主從方式。根據(jù)系統(tǒng)的要求，在該系統(tǒng)中采用兩級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)：基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)。基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)由PLC、現(xiàn)場(chǎng)I／O設(shè)備和逆變裝置等組成。監(jiān)控管理級(jí)為工控機(jī)。