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   最近幾年，隨著生產自動化和過程自動化中分散化結構的迅速增長，現場總線系統的應用日益普遍。其原因之一是現場總線系統實現了數字和模擬輸入／輸出模塊、智能信號裝置、過程調節裝置、可編程序控制器（PLC）和 PC之間的數據傳輸，把I／O通道分散到實際需要的現場設備附近，使安裝和布線的費用開銷減少到最小，從而使成本費用大大節省。原因之二是標準化的現場總線具有“開放”的通信接I：1，允許用戶選用不同制造商生產的分散I／O裝置和現場設備，同時也可以方便地實現二級及三級網絡的連接。濟鋼中厚板三期工程精整區域由于設備數量較多，同時又分散在較大的范圍內，因此特別適合采用現場總線方式實現生產過程的自動化控制。

系統簡介
   中厚板精整區域的主要設備有：冷床輸入輥道、輸入提升鏈、滾盤、輸出提升鏈及輸出輥道、潤滑站及冷床冷卻風機，另外還有火焰切割系統、運輸輥道、翻板機、電磁起重機等。中厚板廠的原有自動化設備，絕大多數采用SIEMENS公司的產品。為了便于維護和網絡連接，精整區域的自動化控制設備也以SIEMENS的產品為主，PLC選用s7—300，其中CPU型號為315—2DP。傳動系統全部為SIMOVERT MASTERDRIVERS矢量控制型變頻器。

   其中，l#冷床及精整區域PROFIBUS—DP系統中，2#站s7—300為主站，本站的模塊均為冷床系統輸入輸出點。

3樣站，17樣站為遠程ET一200，其中3樣站ET一200是精整系統的遠程I／O，17樣站ET一200則作為冷床操作臺遠程I／O。4～8#站是輸入輸出系統傳動變頻器，9～16#站是1#冷床系統傳動變頻器，18～2l樣站則是2樣冷床系統傳動變頻器。

總線連接
    PROFIBUS—DP系統是一個兩端有源終端器的線性總線結構，亦稱為RS485總線段，在一個總線段上最多可連接32個站。使用9針D型連接器用于總線站與總線的相互連接。

   D型連接器的插座與總線站相連接，而D型連接器的插頭與總線電纜相連接。

   與總線連接的每一個站，無論是主站還是從站，都表現為一個RS485電流負載。有源總線終端接有終端電阻，在數據傳輸時防止反射，并且當總線上無站活動時，它確保在數據線上有一個確定的空閑狀態電位。本系統中，在一個總線段上共有20個站，2樣站和l樣站作為總線的2個終端接有終端電阻，終端電阻可以由位于中線插頭的開關來實現連接和斷開之間的轉換。

   PROHBUS—DP協議是為自動化制造工廠中分散I／O和現場設備所需的高速數據通信而設計的。典型的DP配置是單主站結構，DP主站與DP從站間的通信基于主一從原理，也就是說，只有當主站請求時，總線上的DP從站才可能活動。

   DP從站被DP主站按輪詢表依次訪問。DP主站與DP從站間的用戶數據連續地交換，而并不考慮用戶數據的內容。中厚板1#冷床及精整區域就是采用這種典型結構，如圖1所示。

變頻器的設置
（1）變頻器與主站S7—300的通信是通過在SIMOVERT MASTERDRIVERS上安裝CBP通信板來實現的
裝機裝柜型變頻器有6個槽可用來安裝可選板，cBP通信板可以安裝在任何一個槽位。通信板安裝完畢后就可以起動進行配置，首先要確定站地址，這是通過變頻器參數設置完成的。其過程如圖2所示。CBP通信板有3個指示燈顯示通信狀態。這3個指示燈分別是：紅色為運行燈；黃色為與變頻器進行數據交換燈；綠色為與PROFIBUS DP進行數據傳輸燈。只有當這3個指示燈同時閃爍時，系統通信才正常。

（2）PROFIBUS—DP的數據通過報文的形式交換

每個報文傳輸的數據可分為兩組，需要用STEP7進行硬件配置時設定。這兩組數據分別是參數PKW 和過程數據PZD。PKW數據段是讀寫變頻器參數值以及讀參數的全部特性。PZD數據段傳輸的是變頻器的控制信息，也就是變頻器的控制參數，由主站的S7—300向變頻器發出控制字和設定點，變頻器則返回狀態字和實際值。PKW和PZD的數據長度可根據需要設定，同時可設定數據傳輸的速率。本系統中，PKW和PZD分別設定為4個字和2個字，通信數據傳輸波特率為1．5 Mbit／s。

（3）變頻器通信控制參數的設置
變頻器參數設置的基本過程如下：變頻器送電后，首先將參數恢復為工廠設置，然后進行CBP板的配置，選擇P060=5進行系統設置，最后進行控制字和狀態字的連接設置，將矢量控制開關量和矢量控制連接量與PLC中定義的參數值和控制字連接。本系統的主要連接參數如附表所示。

（4）由于翻板機、輥道等設備需要比較準確的定位，并且生產節奏較快，因此每臺傳動變頻器都有外置的制動單元和制動電阻
制動單元通過中間回路連接到變頻器上，當中間回路電壓達到預定值時，制動單元自動接通，阻止中間電壓繼續升高。與制動有關的參數：P462為從靜止加速到參考頻率的時間；P463為加速時間的單位；P464為從參考頻率減速到靜置的時間；P465為減速時間的單位。根據工藝要求的不同，每臺變頻器設置不同的加減速時間。

PROFIBUS—DP的電磁干擾問題
安裝PROFIBUS—DP的標準方法是：有接地基準電位，即必須把所有模塊機架和負載電流回路與公共的基準電位（地）相連接，從而確保由于不合理的PROFIBUS—DP電纜敷設或設備安裝不當而產生的干擾電流能被盡快分流掉。采用這種安裝方法時，將各個部件的接地（S7—300、ET200、SIMOVERT MASTERDRIVERS）連接到控制柜的公共接地點。在這種方式下，總線插頭連接器將PR0F1BUS—DP電纜的屏蔽與網絡中所有的總線站相連接，干擾電流通過連接的地線分流掉，從而防止了由干擾引起的故障。

由于傳動系統需要較大的電功率，因此動力電纜常常輸送高電壓和電流。如果這種電纜長距離與PROFIBUS—DP電纜并行敷設，則會在PROFIBUS—DP電纜上產生電容性和電感性干擾，從而擾動網絡中的數據通信。為避免這種干擾，在敷設PROFIBUS—DP電纜時，要確保PROFIBUS—DP電纜與其他電線電纜之間的距離。在施工中，盡可能地把電力電纜和PROFIBUS電纜分別敷設在相互隔離的電纜橋架上。

該系統投入使用后，取得了較好的效果：
1）系統運行穩定可靠，維護檢修工作量較少。
2）變頻傳動系統響應速度快，定位準確可靠。
3）可方便地與二級系統聯網，為全線自動化奠定基礎。
4）保證了產品質量，取得了較好的經濟效益。