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西門子dp總線是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)[2-3],可實現(xiàn)現(xiàn)場級到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案[4].profibus系列由profibus-dp/fms/pa三個兼容部分組成,。其中profibus-dp和pa的特點如下[1,5]:

西門子dp總線是適用于自動控制系統(tǒng)與分散i/o 之間的高速通信,；可取代24 v 或4~20 ma 的串聯(lián)式信號傳輸；使用rs 485傳輸技術(shù)或光纖媒體,。

西門子dp總線是專為過程自動化設(shè)計,；可將變送器和執(zhí)行器連接到一根公共總線，可用于本質(zhì)安全領(lǐng)域,；數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的profibus-dp協(xié)議，還具有pa行規(guī),。

本文將采用profibus-dp和profibus-pa通信協(xié)議來構(gòu)建過程控制系統(tǒng),。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

本過程控制系統(tǒng)用于模擬對工業(yè)現(xiàn)場液位,、溫度等信息的采集、處理,，pid 控制和控制工藝流程的實時監(jiān)控,。系統(tǒng)通過西門子dp總線進行數(shù)據(jù)傳輸和交換，采用mpi通信方式與上位機進行通信和遠程控制,，從而使整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化,。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,。

系統(tǒng)主要包含上位監(jiān)控機,、cpu、以太網(wǎng)通信模塊,、dp鏈路,、分布式i/o和變頻器dp從站、溫度和壓力變送器,、閥門---,、電磁流量計等。cpu 采用siemens 的s7300 315-2 dp,既具有多點通信功能的mpi 接口,，又具有profibus-dp通信功能[6].

3 系統(tǒng)組態(tài)

3.1 硬件組態(tài)

針對西門子s7-300 plc 來說,，其硬件組態(tài)是通過step7 軟件來實現(xiàn)的。組態(tài)過程主要包括以下幾個步驟,。

1新建項目,。服務熱線

新建項目時需選擇好存儲路徑和項目名稱。

2添加工作站

右鍵---新建的站點名字,，選擇插入simatic300 station.

3硬件配置[7]

雙擊hardware 進入硬件配置界面,，從右側(cè)硬件列表中拖入機架，并按實際機架上模塊的順序依次添加電源,、cpu315-2dp,、ai/ao模塊。dp/pa link等,。根據(jù)每個測試系統(tǒng)的不同,，有選擇的在pa層掛入變頻器、流量計,、變送器和電磁閥等對象,。圖2是組態(tài)完的結(jié)果。

西門子dp通訊電纜產(chǎn)品注意事項：

硬件配置必須和實際plc 上掛的模塊一致,，具體的設(shè)置參數(shù)要看模塊左下方的訂貨號,。

cpu 地址設(shè)為2,其余模塊地址從4 開始，且不能重復[8].

設(shè)置profibus網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為1.5 mb/sdp,。服務熱線

模塊地址需記住,，因為編程的時候要用到,。尤其是ai/ao模塊地址要記住，以數(shù)據(jù)的正確通信,。

ai/ao模擬量模塊的輸入和輸出通道信號類型此處設(shè)為兩線制4~20 ma.

硬件配置好后可選擇保存編譯,。服務熱線

3.2 通信組態(tài)

在step7 軟件的option 選項里選擇set pg/pc inter-face,把通信協(xié)議改為cp5611mpi，---“diagnostics”

按鈕進入測試頁面,。---“test”按鈕顯示正常,，然后---“read”按鈕讀到plc地址為2表示通信成功。

軟硬件均編譯通過后,，即可---進plc.

西門子dp通訊電纜產(chǎn)品功能介紹：

3.3 監(jiān)控頁面組態(tài)

本例中用wincc 軟件來驅(qū)動step7 的變量,，實現(xiàn)對程序的監(jiān)控。

1新建項目和添加驅(qū)動程序

新建項目時需設(shè)置項目類型,、名稱和路徑,。

選擇變量管理--新建驅(qū)動程序--插入simat-ic s7 protocol suite.此通信驅(qū)動程序支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和類型，此處選擇mpi和plc 的通信協(xié)議一致,，并設(shè)置站地址為2.

2組態(tài)變量

wincc 變量類型主要有過程變量和內(nèi)部變量,。其中過程變量是真實值，位于plc的存儲器中,。內(nèi)部變量表示在wincc中用來計算或模擬的內(nèi)部值,，不與plc之間進行通信。每個變量在組態(tài)時需定義變量名稱和類型,。過程變量還需選擇plc中地址和數(shù)據(jù)格式變換,。

 

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