PROFIBUS现场总线在物料输送控制系统中的应用
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus(过程领域总线)是一种广泛应用于自动化领域的现场总线技术,它能够实现工业设备之间的通信和数据交换。
在工业自动化系统中,Profibus总线被广泛应用于控制系统、传感器、执行器和其他设备之间的通信。
本文将介绍几个Profibus总线的应用实例,以说明其在工业领域的重要性和优势。
1. 工厂自动化在现代工厂中,各种设备和系统需要进行高效的通信和协调。
Profibus总线提供了一种可靠的通信方式,使得不同设备之间可以实现数据交换和控制命令的传输。
例如,PLC控制器可以通过Profibus总线与传感器和执行器进行通信,实现对生产线的精确控制和监控。
这种应用可以大大提高工厂的生产效率和自动化水平。
2. 过程控制在化工、石油和能源等过程控制领域,Profibus总线被广泛应用于各种传感器和执行器之间的通信。
通过Profibus总线,温度传感器、压力传感器、流量计等可以将实时数据传输到控制系统,实现对生产过程的精确控制和监测。
同时,控制系统也可以通过Profibus总线下发指令,控制执行器的动作,调整工艺参数,提高生产过程的稳定性和可靠性。
3. 机器人控制机器人技术在制造业中扮演着越来越重要的角色,它可以实现高精度、高效率的生产和组装。
Profibus总线在机器人控制中的应用可以实现机器人与其他设备之间的实时通信和数据交换。
例如,机器人可以通过Profibus总线获取传感器数据,根据实时反馈进行精确的运动控制和路径规划。
这种应用能够大大提高机器人的灵活性和智能化水平,满足不同生产需求。
4. 远程监控Profibus总线还可以用于远程监控系统,实现对设备状态和生产过程的远程监测和控制。
通过Profibus总线,监控系统可以实时获取设备的运行数据,并进行分析和判断。
当设备出现异常或故障时,监控系统可以通过Profibus总线下发指令,进行远程重启或调整,提高故障处理的效率和准确性。
Profibus_DP现场总线的工程应用
情 况 下,பைடு நூலகம்们还 可 以通过 编程 器 的编程 软 件
S T E P 7对 网络 进 行 诊 断 。 首先 , 完成硬件组态 ,
级 通 讯 网络 的 最 佳 解 决 方 案 。其 节 点数 己 突破 1 0 0 0万 个 ,在 众 多 的现 场 总 线 领 域 遥 遥 领 先 。
1 Pr of i b us
—
线采 用 西 门子传 统 的 P R 0F I B US现 场总 线,
D P 性能特点
通过 P R O F I B u s . D P对 E T 2 0 0 进 行 连 接 实 现
一
线条为 以太网, ”R”为 中继器 。
在 实 例 的 组 态 中, 由 C P U 作 为 主 站 的
倍 ,并使 得两个不 同的网段之 间实现 电气 隔
的性 能特 点 获得 了众 多厂 商的 支 持 , 并在 制造 业得 到 了广泛 的使 用。 本文 通 过在 具体 工程 上 的运 用, 探讨 P r o f i b u s — D P的性 能特 点、 运 用 、故障诊 断等 。
单元 P L C采 用 的 是 西 门子 S 7 . 4 0 0系 列 。P L C 通 过 现 场 总 线 完 成 对 现场 设 备 信 号 的 采 集 , 以 及 对 现 场 设 备 控 制 指 令 的传 送 。 该 系 统 现 场 总
使用万用表 的电阻档 测量 DP电气 回路 的 阻值作为初步的判断 。即在各个站点断 电的情 况 下,通 过测 量 DP连 接器 的 第 3 、8号针 , 验证 阻值是 否为 1 1 0 D左右 。因为每 条 D P总 线的 回路阻值总是终端 电阻的一半 。进而可 以 判断接线的正确与否。
现场总线技术的设计应用实例
现场总线技术的设计应用实例概述现场总线技术是工业控制系统中常见的一种通信协议,它通过将传感器、执行器与控制器连接到一个总线上,实现设备间的数据通信和控制。
本文将介绍几个现场总线技术的设计应用实例,包括Profibus、CAN总线和Modbus。
ProfibusProfibus是一种常用的工业自动化领域现场总线协议,它被广泛应用于物流自动化、工业控制和过程自动化等领域。
在物流自动化中,Profibus通信技术可以被用于连接传感器、执行器和控制器,实现自动化存储和分拣系统。
每个传感器和执行器都以从站的形式接入Profibus总线,并通过总线与控制器进行通信。
通过Profibus的高速通信和优化的数据传输机制,物流系统可以实现高效的物料搬运和分拣操作。
在工业控制领域,Profibus常被用于连接传感器、执行器和PLC(可编程逻辑控制器)。
PLC作为控制器可以通过Profibus实时监测设备状态,并根据需要发送命令和控制信号。
这种基于Profibus的控制系统可以实现复杂的工业过程控制和自动化。
CAN总线CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于汽车行业的现场总线协议,它具有高可靠性和高实时性的特点,被广泛应用于汽车电子系统和航空航天领域。
在汽车电子系统中,CAN总线被用于连接车辆的各种传感器和执行器,并与车辆的ECU(电子控制单元)进行通信。
通过CAN总线的实时数据交换,车辆的各个子系统可以协调工作,实现诸如发动机控制、车身稳定性控制和驾驶辅助系统等功能。
在航空航天领域,CAN总线常被用于飞行控制系统和航空电子设备之间的数据交换。
航空电子设备需要实时高可靠的数据传输,以确保安全和可靠的飞行。
CAN 总线的高实时性和冗余特性使其成为航空电子系统中的理想选择。
ModbusModbus是一种最为常见的串行通信协议,被广泛应用于工业自动化领域。
Modbus支持点对点和主从通信模式,适用于各种环境。
Profibus-DP在ABB传动控制系统中的应用
Profibus-DP在ABB传动控制系统中的应用什么是Profibus-DP?Profibus(Process Field Bus)是一种用于自动化领域的数字通信协议,由多家德国公司联合开发,其数据传输速度可达12Mbps,常用于工业现场作为工业网络的一种。
Profibus可分为Profibus-PA和Profibus-DP两种,前者用于过程自动化,如化工、石化等领域,后者用于工厂自动化,如机床、自动化装备等领域。
Profibus-DP(Decentralised Periphery)是基于Profibus技术的工厂自动化通信协议,它可以将PLC(可编程逻辑控制器)与I/O(输入/输出)设备相连接,用于通过总线传输不同类型的信号和数据,实现工业现场设备的实时控制和监控。
ABB传动控制系统介绍ABB(ASEA Brown Boveri)是世界领先的电气设备制造商,创建于1883年,总部位于瑞士苏黎世市。
ABB提供了全面的电气解决方案,涵盖了从传输到转换再到优化各个层面的应用。
ABB传动控制系统是ABB集团旗下的一种智能化的工业自动化系统,其主要功能是负责电机的控制和驱动,实现物料输送、工件加工、机器人等设备的运行与协调。
它能够通过各种方式控制工程的开关和过程控制的变量,并可以处理过程中的各种异常情况。
Profibus-DP在ABB传动控制系统中的应用由于其高速度和实时性,Profibus-DP十分适合应用于ABB传动控制系统中,能够帮助工业现场控制和监控各种设备并提高生产效率。
下面是Profibus-DP在ABB传动控制系统中的具体应用:1. 与AC500 PLC相连接AC500是ABB公司的一种PLC,具有高速计算能力和易于安装配置的特点。
与Profibus-DP总线结合所构成的工业控制系统可用于数据采集、监控、控制和诊断。
AC500可以将得到的信号通过Profibus-DP传输到其他设备,达到对现场工艺的控制和监控。
profibus总线的应用实例
profibus总线的应用实例题目:Profibus总线的应用实例概要:本篇文章将深入探讨Profibus总线在不同领域的应用实例,并对其进行评估。
我们将从简单的概念入手并逐渐深入,以帮助读者全面了解Profibus总线技术及其在工业自动化中的重要性。
正文:一、简介Profibus总线是一种用于工业自动化领域的现场总线技术。
它通过传输数据和通信来连接不同的自动化设备,以实现实时监控和控制。
接下来,我们将介绍Profibus总线在不同应用领域中的实际案例,并探讨其优势和局限性。
二、工业自动化1. 应用实例一:工厂自动化在工厂自动化中,Profibus总线可以连接各种传感器、执行器、PLC (可编程逻辑控制器)等设备,实现设备之间的信息交换和协调工作。
通过Profibus总线,工厂可以实现高效的生产线自动化,提高生产效率和质量控制。
2. 应用实例二:过程控制Profibus总线在过程控制领域也有广泛的应用。
在化工生产过程中,通过Profibus总线连接压力传感器、温度传感器、流量计等设备,实现对生产过程的实时监控和控制。
这样可以提高生产工艺的稳定性和安全性。
三、交通运输领域1. 应用实例一:智能交通系统Profibus总线在智能交通系统中扮演着重要的角色。
通过使用Profibus总线,各种交通设备,如信号灯、道路监测设备和车辆检测器等,可以相互连接并实现信息的共享和实时交互。
这样可以提高交通运输的效率和安全性。
2. 应用实例二:铁路信号系统在铁路交通领域,Profibus总线被广泛用于铁路信号系统中。
通过Profibus总线,信号设备可以快速传输数据,实现列车运行状态的实时监控和控制。
这对于提高铁路运输的安全性和效率至关重要。
四、优势和局限性Profibus总线作为一种现场总线技术具有许多优势,包括高可靠性、高效率、易于维护和灵活性等。
然而,它也存在一些局限性,如设备兼容性和实施成本较高等问题。
在实际应用中,这些因素需要根据具体情况进行权衡和解决。
PROFIBUSDP现场总线通信网络及应用系统
现场 设备
图8-32 PROFIBUS的典型应用
5.2 PROFIBUS-DP的通信模型
1. PROFIBUS-DP的物理层 PROFIBUS-DP的物理层支持屏蔽双绞线和光纤电缆两种
传输介质。
(1)DP(RS-485)的物理层 对于屏蔽双绞电缆的基本类型来说,PROFIBUS的物理层
(第1层)实现对称的数据传输,符合EIA RS-485标准 (也称为H2)。一个总线段内的导线是屏蔽双绞电缆,段 的两端各有一个终端器,如图8-33所示。
PROFRIBUS-DP协议的实现有两种方式:一种通过软件实 现,原则上只要微处理器或微控制器配有内部或外部的异 步串行通信接口(UART),PROFIBUS-DP协议在任何微 处理器或微控制器上都可以实现。但是,如果协议的传输 速率超过500kbps时,则应当使用ASIC通信控制器。
采用何种方式,主要取决于现场设备的复杂程度、需要的 性能和功能。
当总线系统运行的传输速率大于1.5Mbps时,由于所连接 站的电容性负载而引起导线反射,因此必须使用附加有轴 向电感的总线连接插头,如图8-36所示。
表8-11 9针D型连接器的针脚分配
引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
信号名称
设计含义
SHIELD 屏蔽或功能地24V
M24
输出电压的地(辅助电源)
PROFIBUS-FMS:它的设计是旨在解决车间一级通用性通
信任务,FMS提供大量的通信服务,用以完成以中等传输 速率进行的循环和非循环的通信任务。
为了满足苛刻的实时要求,PROFIBUS协议具有如下特点:
➢ (1)不支持长信息段>235B(实际最大长度为255B,数 据最大长度244B,典型长度120B)。
PROFIBUS总线技术及应用
PROFIBUS总线技术及应用摘要现场总线技术是20世纪90年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。
这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。
与其它现场总线系统相比,PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和楼宇自动化等。
PROFIBUS的开放性和不依赖于厂商的通信设想,已在10多万成功应用中得以实现。
市场调查确认,在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场份额超过40%。
文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其应用,对PROFIBUS-DP现场总线技术的协议结构进行了阐述。
关键词:现场总线;PROFIBUS-DP;协议结构1 引言随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞速发展, 现场总线技术己经成为工业生产过程的必然趋势。
现场总线有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高系统的准确性与可靠性等优点。
自上世纪80年代以来, 有几种类型的现场总线技术己经发展成熟, 它们是CAN、LONWORKS、PROFIBUS、WORLDFIP、HART、FF现场基金会总线等。
PROFIBUS 是目前最成功的现场总线之一, 得到了广泛的应用。
它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线, 各种自动化设备均可通过同样的接口交换信息。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业、经济对自控技术的需要,特别在规范化和开放性方面的要求,把它列为德国的国家科技研究项目,从1987年开始集中了SIEMENS等13家公司和5家研究所的力量,按照ISO/OSI参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准[1]。
2PROFIBUS现场总线的技术概况2.1 PROFIBUS现场总线基本原理PROFIBUS由3部分组成:PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范)、PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery,分散型外围设备)、PROFIBUS-PA(Process Automation,过程自动化)[2, 3]。
PROFIBUS现场总线的应用浅析
PROFIBUS现场总线的应用浅析0前言Profibus现场总线技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术;是一次工业现场级设备通信的数字化革命。
现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备(智能化、带有通信接口)连接,用数字化通信代替4-20mA/24VDC信號,完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。
基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术,使自控系统与设备加入工厂信息网络,构成企业信息网络底层,使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。
在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。
近些年来,Profibus作为一种现场总线数据通讯的形式在控制中以获得广泛应用。
1 PROFIBUS现场总线1.1PROFIBUS现场总线现场总线是安装在生产过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置、系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。
其中,“生产过程”包括断续生产过程和连续生产过程两类。
FF基金会现场总线、CAN总线、LonWorks总线、Profibus总线、HART总线是当前流行的几类现场总线。
与其它现场总线系统相比,PROFIBUS现场总线的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和楼宇自动化等。
PROFIBUS 现场总线开放性和不依赖于厂商的通信的设想,已在10多万成功应用中得以实现。
市场调查确认,在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场份额超过40%。
PROFIBUS现场总线有国际著名自动化技术装备的生产厂商支持,它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。
PROFIBUS现场总线是符合德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50179的现场总线,包括PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA三部分。
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus是一种用于工业自动化领域的现场总线技术,广泛应用于工厂自动化、过程控制和机器自动化等领域。
它提供了一种可靠和高效的数据通信方式,为工业设备之间的通信提供了便利。
在工业自动化领域,Profibus总线被广泛应用于各种设备之间的数据交换。
下面以几个具体的实例来介绍Profibus总线的应用。
1. 工厂生产线中的数据传输在一个工厂生产线中,各种设备需要进行数据交换,例如传感器、控制器、驱动器等。
通过使用Profibus总线,这些设备可以通过一个统一的总线进行连接和通信。
传感器可以将采集到的数据通过Profibus总线发送给控制器,控制器再根据这些数据进行相应的操作,控制驱动器完成相应的动作。
这样,就实现了生产线中各个设备之间的高效通信和协作。
2. 流程控制系统中的数据传输在流程控制系统中,各个控制单元需要实时地进行数据交换,以确保整个系统的稳定运行。
通过使用Profibus总线,这些控制单元可以方便地进行数据传输和共享。
例如,在一个化工厂的流程控制系统中,各个控制单元可以通过Profibus总线实时地交换温度、压力、液位等数据,以确保各个设备之间的协调工作,提高生产效率和质量。
3. 机器自动化中的数据传输在机器自动化领域,各种机器设备需要进行数据交换和控制。
通过使用Profibus总线,这些机器设备可以方便地进行数据传输和控制命令的下发。
例如,在一个自动化生产线上,各个机器设备可以通过Profibus总线接收上位机发送的控制命令,并将执行结果返回给上位机。
这样,就实现了整个生产线的自动化控制和监控。
4. 工业网络中的数据通信在工业网络中,各个设备之间需要进行数据通信和信息共享。
通过使用Profibus总线,这些设备可以方便地进行数据传输和通信。
例如,在一个工业网络中,各个PLC控制器可以通过Profibus总线进行数据交换和共享,实现整个工业网络的集中控制和管理。
浅析profibus现场总线的应用
浅析profibus现场总线的应用计算机技术, 网络技术和数字通信技术的迅速发展引起了工业自动控制系统结构的巨大变化。
Profibus作为一种由智能化设备组成的计算机网络,近年来,凭借其独特的优势已成为自动控制领域研究的热点,应用于众多领域。
在我国冶金工艺中,profibus现场总线主要应用在炼焦配煤优化系统、焦炉加热计算机控制及管理系统、烧结过程智能控制管理系统、烧结终点判断与智能控制系统、炼铁优化专家系统、高炉人工智能系统中,通过对这些子系统的控制,确保了整个冶金工作的自动化流程的实现。
1Profibus现场总线简介随着自动化工业发展,总线分布式机械臂控制系统在工业生产得到了广泛的应用,随着机器人自动化程度的提高,控制技术逐步增大,在工业生产环节的机械臂操作需要多个机械臂的相互协调工作,操作之间的机械需要总线控制,采用机器人实现流水工作,可以有效解决生产精密设备的工作,总线控制技术在工业控制中得到广泛应用,网络通信与信息管理在机器人工业控制中得到了应用,将分散测控设备组合成变成网络节点,融合成总线通信网络,实现设备之间的有效沟通信息、完成自控工作的网络系统与控制系统,CAN总线分布式机械臂控制是一种有效的实时控制,串行通信网络,具有性能搞、可靠强、实时交互便利的特点,被广泛用于控制系统中机械设备之间的数据通信与自动化仪器控制,主要考虑将高速实时处理与分布式工业控制领域中的高可靠性相结合。
PR0FIBUS现场总线是以开放式系统互联网络作为参考模型,采用的是德国国家标准DIN19245和欧洲EN50170现场总线标准,定义了物理传输特性、总线取协议和应用功能的一种计算机网络系统,由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、和PROFIBUS-FMS三个兼容部分组成。
Profibus-DP是一种高速低成本通信, 用于设备级控制系统与分散的I/O形式的通信;Profibus-PA是专为过程控制自动化设计的, 将传感器和执行机构接到一根总线上, 并具有本质安全规范,Profibus-FMS是具有令牌结构的监控网络、具有实时多主的特征。
PROFIBUS的现场总线系统应用设计
电 力 与 电 气
P R OF I B US的现场总线 系统应 用设计
Profibus-DP现场总线控制系统应用案例
口 )。
在 Ovation的 Studio中 打 开 相 应 总 线 的 配 置
总线端子接线原 则:端 子 21接 A(-)输 入, 窗口,选 择 Rotork设 备,添 加 到 操 作 区 域;双 击
端子 20接 A(+)输入;端子 23接 B(-)输入,端 Rotork设 备 进 入 组 态 界 面,添 加 rtrc08451_3.
作者简介:郭培志(1974),高级工程师,从事工业、市政 等 行 业 水 处 理 工 程 控 制 系 统 的 设 计 与 管 理 等 工 作,nj_guopz @163.com。
第 8期 郭培志等.ProfibusDP现场总线控制系统应用案例
675
图 1 Ovation系统阀岛配置界面
现场总线 (Fieldbus)系 统 是 应 用 在 生 产 现 场 与微机化测量 控 制 设 备 之 间,实 现 双 向 串 行 多 节 点数字通信 的 系 统,被 称 为 开 放 式、数 字 化、多 点 通信 的 底 层 控 制 网 络 。 [1] ProfibusDP总 线 是 专 为 PLC/DCS系统和 现 场 分 散 式 控 制 设 备 通 信 设 计 ,用 于 传 输 通 信 数 据 的 系 统 。
子 22接 B(+)输入。
gsd,建立模拟数据;完成组态(图 2)。
图 2 Ovation系统总线型电动执行机构配置界面
如图 3所 示,Ovation系 统 的 两 块 冗 余 DP通 信卡同时读取 现 场 设 备 两 个 端 口 的 输 入 数 据,并 通过现场设备每个端口的通信状态点判断两个端 口的工作状况,两 路 数 据 输 入 Ovation系 统,哪 路 数据有效就读 取 其 数 据 并 显 示,如 果 两 路 数 据 都 有效,则模拟 量 取 平 均 值,开 关 量 数 值 一 致,就 无 需区分。当端口 1的 通 信 状 态 点 故 障 时,将 切 换 至端口 2的数据;当端口 2的通信状态点故 障时, 将切换至端口 1的数据;当两路都无效时,所有输 入数据都 变 为 坏 点。 冗 余 DP通 信 卡 的 输 出 (一 个数据源)将两组 相 同 的 数 据 同 时 送 到 执 行 机 构
现场总线的分类及其应用领域
现场总线的分类及其应用领域《现场总线的分类及其应用领域》现场总线是一种用于自动化控制系统的通信网络,它为设备和工控系统提供了高效的数据传输和通信能力。
现场总线的分类可以根据其传输介质、协议和拓扑结构来进行划分。
不同类型的现场总线适用于不同的应用领域,从工业自动化到建筑物管理系统,都可以找到现场总线的身影。
根据传输介质的不同,现场总线可以分为有线总线和无线总线。
有线总线是最常见的类型,它使用电缆作为传输媒介,具有较高的可靠性和稳定性。
有线总线通常用于工业控制系统,例如Modbus、Profibus和CAN总线等。
无线总线则通过无线信号进行数据传输,无需铺设电缆,便于布线和扩展。
无线总线通常应用于楼宇自动化系统和智能家居领域,例如Zigbee、Z-Wave和KNX等。
根据协议的不同,现场总线可以分为多种类型。
其中,Modbus是一种开放的串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
Profibus则是采用主从结构的总线系统,适用于工业过程控制和制造业。
CAN总线主要用于较小规模的分散系统,如汽车电子系统和嵌入式系统。
另外,Ethernet/IP和PROFINET是基于以太网的现场总线协议,将工控系统与企业级网络进行无缝集成,用于大型工业控制系统。
根据拓扑结构的不同,现场总线可以分为总线型和星形型。
总线型拓扑结构将所有设备连接到一根通信电缆上,数据在各个设备之间通过总线传输。
总线型拓扑适用于小型系统和简单控制任务,如Zigbee和Modbus。
星形型拓扑结构将设备连接到中心节点,各个设备之间通过中心节点进行数据交换。
星形型拓扑适用于大型系统和复杂控制任务,如Profibus和Ethernet/IP。
现场总线在工业自动化、建筑物管理和智能家居等领域都有广泛应用。
在工业控制系统中,现场总线可以实现设备之间的数据交换和通信,提高生产效率和降低成本。
在建筑物管理系统中,现场总线可以连接楼宇设备,实现对照明、空调、安防等系统的集中控制和管理。
现场总线PROFIBUS及其应用
BA0!#和(A0:BA0!’信号 #
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自动化技术
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现场总线!"#$%&’(及其应用
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摘 要 " 介绍了现场总线 !"#$%&’( 的概念 # 组成 ! 现场总线 !"#$%&’( 中 !"#$%&’( !0! 协 议 # 特 点 # 网 络 配置及其在攀钢集团成都钢铁有限责任公司 ! 12, 33 连轧管机组矫直机区域辅机系统的基础自动化控制系统中的 应用 $ 基础自动化控制系统硬件和软件的选择 ! 系统组成及其功能等 % 关键词 " 现场总线 !"#$%&’( $ !"#$%&’(!0!通讯协议 $ 矫直机辅机系统 $ 基础自动化控制系统 $ 应用 中图分类号 " 4!561 文献标识码 " & " 文章编号 " +7,895188 &5,,: ’,29,,2:9,2
钢 集 团 成 都 钢 铁 有 限 责 任 公 司 的 ! 019 :: 连 轧 管 机组工程矫直机区域辅机系统的基础自动化控制系 统时 $ 选用了 !"#$%&’( !*! 现场总线方式 $ 构成 矫直机区域辅机系统的基础自动化控制系统 $ 以实 现对这些设备的控制 ! 矫直机区域辅机系统共有两条生产线 $ 每条生 产线设备主要包括矫直机前链式横移机 ; 变频器控 制 < & 矫直机前两叉步进机 2 变频器控制 < & 矫直机 前输送辊道 2 变频器控制< & 矫直机后横移旋转步进 机 2 变频器控制< & 挡料给料器等设备 !
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus是一种常用的工业通信总线,广泛应用于自动化控制系统中。
它采用了现场总线技术,能够实现实时数据传输和设备之间的通信。
下面将介绍几个Profibus总线应用实例,展示它在不同领域的应用。
1. 工业自动化领域在工业自动化领域,Profibus总线被广泛应用于各种设备之间的通信。
例如,在一个工厂的生产线上,各个设备需要实时地传输数据和相互协调工作。
通过使用Profibus总线,这些设备可以通过一个总线连接起来,实现数据的快速传输和实时监控。
这样,工程师可以随时了解设备的状态,并及时采取措施进行调整和优化。
2. 过程控制领域在过程控制领域,Profibus总线被用于监测和控制各种过程变量,如温度、压力、流量等。
通过将传感器和执行器连接到Profibus总线上,可以实现对这些变量的实时监测和控制。
例如,在一个化工厂中,通过使用Profibus总线连接温度传感器和控制阀,可以实时监测和调节反应器的温度,确保反应过程的稳定性和安全性。
3. 建筑自动化领域在建筑自动化领域,Profibus总线被应用于楼宇控制系统中。
通过将照明、空调、安防等设备连接到Profibus总线上,可以实现对这些设备的集中控制和管理。
例如,在一个办公楼中,通过使用Profibus总线连接照明系统,可以实现对不同区域的照明进行集中控制和调节,提高能源利用效率和舒适度。
4. 交通运输领域在交通运输领域,Profibus总线被应用于智能交通系统中。
通过将交通信号灯、监控摄像头、车辆检测器等设备连接到Profibus总线上,可以实现对交通流量的实时监测和调度。
例如,在一个城市的交叉路口,通过使用Profibus总线连接交通信号灯和车辆检测器,可以根据实时的交通情况进行信号灯的控制,提高交通流量的效率和安全性。
Profibus总线在工业控制系统中有着广泛的应用。
它能够实现设备之间的快速通信和数据传输,提高生产效率和安全性。
PROFIBUS现场总线技术在DCS系统中的应用
化发 展趋 势的全 集 成的 ,结 构 完整 、功能 完 善 、面 向整 个生 产过程 的控 制 系统 。
作 系统 、同一个 编程 系统 , 行 不 同的 D S和 P C 执 C L
功 能 。也就 是说 , S和 P C的形 态 可能会 发 生变 DC L 化 ,但 它们 的功 能依 然存 在 。其 中的关 键技 术 应该 是嵌 入 式 系统 技 术 , 于现 场 总线技 术 的 I 基 于 基 / O, I C6 3 — E 1 1 1 3的编 程 系统 ,以及 硬实 时 ( r e l HadR a—
的 市场还 是处 于增 长 的趋势 , D S 融合 现场 总 但 C 在
操作 系统 等关键 技 术 ,日前 ,唯 - 的就 是兼 容 不足
的现 场总 线技术 有限 ,导致其 在 ・ 度上 在满 足 定程
线技 术方 面相对 落 后 , 占市场 份额 反 而有 所下 降。 所
值得 注意 的 是P C ̄D 这 些原来 处于 不 同硬 件 平 L CS
3 上海自动化仪表股份有限公司, . 上海 2 0 3 ) 02 3 摘 要: 讨论了在现有的D S O 系统中融入了P O I S R F U 现场总线技术时D 主站卡的设计和开发工作, B P 具体论述了如何 通过 M io 方式实现 D 主站的硬件和软件初始化以及数据交换 , al x b P 起到 了扩 展原有D S系统功能的作用。 O
批量 控制 及离散 应 用的要 求 ,从 而构 成混 合式控 制
系统 方面 ,存 在 一定 的困难 。本论 文 的 U的 ,就 是
台的 系统 ,正随 着 计算技 术 、通信 技 术和编 程技 术
现场总线技术PROFIBUS应用
现场总线技术PROFIBUS应用安装在制造或过程区域的现场设备与控制室内的自控装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线称为现场总线。
由于现场总线技术的出现,推动了现场智能设备和智能仪表的发展,促进了传统DCS 系统和PLC 系统的融合,并推动了FCS(以现场设备为基础形成的网络集成式全分布控制系统) 的出现、发展和广泛应用。
自现场总线概念提出以来,全球各大知名自控和仪表公司开发了数拾种现场总线,目前在全球范围内被广泛认可的现场总线系统包括:PROFIBUS、FF、ControlNet、PROFINET、P-NET 等十大总线系统。
随着电力改革的深入,实行厂网分开、竞价上网的政策,各电厂为降低运行成本、减少设备检修维护成本、缩短维护周期,实行状态检修,就需要对设备状态进行监视,并将各工艺段自动化系统整和在一起。
现场总线系统的出现,彻底解决了自动化孤岛问题,使电厂基于设备状态的检修成为可能。
PROFIBUS 现场总线系统介绍PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准之一,以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为最重要的和应用最广泛的现场总线标准。
PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分:PROFIBUS DP:主站和从站之间采用轮循的通讯方式,主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信。
PROFIBUS PA:电源和通信数据通过总线并行传输,主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
PROFIBUS FMS:定义了主站和主站之间的通讯模型,主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
采用PROFIBUS 现场总线的自动化系统结构图如下:从图中可以看出,采用PROFIBUS 现场总线的控制系统可以分成现场控制层、监控层和企业管理层三层。
现场控制层现场控制层由现场智能设备、现场智能仪表、远程I/O 和网络设备构成。
现场控制涉及PROFIBUS 协议PROFIBUS-DP 和PROFIBUS-PA 两个部分。
探讨PROFIBUS现场总线在钢厂控制领域中的应用
探讨PROFIBUS现场总线在钢厂控制领域中的应用摘要:在钢厂的控制领域中,应用PROFIBUS现场总线是集成化控制的需要。
本文就PROFIBUS现场总线在钢厂控制领域的应用进行分析,着重对转炉投料系统进行研究。
关键词:现场总线;钢厂控制;Profibus-DP;变频器前言PROFIBUS,是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。
PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时,所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。
广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。
PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
可以说,建设现代化的数字钢厂离不开现场总线技术。
转炉炼钢投料控制系统中辅原料的加入时间、加入量对钢的纯度、硬度、品种的控制有着重要的作用,因此转炉辅原料配料的及时、准确性显得尤为重要。
一、投料系统工艺及构成辅原料投料系统共10个辅原料仓,每个仓都有2台电振机;该系统采用Profibus-DP现场总线通讯方式,10台变频器作为从站通过Profibus-DP现场总线连接到系统主站西门子S7-400PLC。
二、PROFIBUS技术概述(一)、PROFIBUS协议模型和ISO/OSI协议模型的关系PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准以OSI作为参考模型。
但省略了3~6层,同时又增加了服务层。
Profibus-DP使用了第一层(物理层),第二层(数据链路层)和用户接口,第三层到第七层未加以描述。
这种结构确保了数据传输的快速和有效进行。
用户接口规定了用户系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同Profibus-DP设备的设备行为,还提供了传输用的RS485传输技术或光纤传输技术。
现场总线及Profibus应用
现场总线及Profibus应用1引言随着网络技术的不断发展,因特网正在把全世界的讣算机系统、通信系统逐渐集成起来, 形成信息高速公路,从而形成一个公用的数据网络。
以计算机(Computer).通信(Communication)^控制(Control)为代表的“3C”技术迅速发展,使得网络集成信息自动化正在迅速应用到现场设备、控制、管理和市场的各个层次,并迅速进入工业制造、工业流程、环境工程、民用工程等应用领域而现场总线(Fieldbus)作为当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现,标志着工业控制领域又一个新时代的开始,并将对该领域的发展产生重要影响。
2现场总线现场总线的产生背景随着控制、计算机、通讯、网络等技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次、覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。
信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的深刻变革,现场总线就是在这种形式下发展起来的新技术。
⑴20世纪50年代至今,工业过程控制仪表一只采用4~20mA的标准信号。
20世纪60年代,测控系统一般采用直接数字式控制系统。
20世纪70年代,数字式计算机被映入到测控系统中,此时的汁算机提供的是集中式控制处理。
20世纪80年代,微处理器被嵌入到各种仪器设备中,而形成了分布式控制系统(DCS), 这种分布式控制系统经历了若干发展阶段,从集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS) 到智能控制、维护、管理集成系统(ICMMS),控制单元日益智能化,控制的方式日益泄向多智能控制单元的协同工作模式⑵。
由于各种现场总线技术的相继出现,人们对传统的模拟仪表和控制系统要求变革的呼声越来越高,现场总线为引入智能现场仪表提供了一个开放平台。
基于现场总线的分布式控制系统(Fieldbus Control System, FCS)是在传统的分布式控制系统(Distributed Control System, DCS)的基础之上发展起来的,顺应了自动控制系统发展的潮流。
profibus总线应用实例
Profibus总线应用实例一、引言1.1 什么是Profibus总线1.2 Profibus总线的优势二、Profibus总线在工业自动化中的应用2.1 工业自动化概述2.2 Profibus总线在工业自动化中的作用三、Profibus总线的基本原理3.1 Profibus总线的结构3.2 Profibus总线的通信方式3.3 Profibus总线的传输速率3.4 Profibus总线的网络拓扑结构四、Profibus总线在电力行业的应用实例4.1 电力行业的特点和需求4.2 Profibus总线在电力行业中的应用案例五、Profibus总线在制造业中的应用实例5.1 制造业的特点和需求5.2 Profibus总线在制造业中的应用案例六、Profibus总线在化工行业的应用实例6.1 化工行业的特点和需求6.2 Profibus总线在化工行业中的应用案例七、Profibus总线未来的发展趋势7.1 5G与工业互联网的融合7.2 Profibus总线在工业互联网中的角色八、结论一、引言1.1 什么是Profibus总线Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的通信总线标准,它由德国NAMUR组织、SIEMENS和ABB等公司共同制定并推广。
Profibus总线广泛应用于工业控制系统、制造业、电力行业和化工行业等领域。
1.2 Profibus总线的优势Profibus总线具有高性能、可靠性强、扩展方便等优势。
它可以实现多种不同类型的设备之间的通信,是工业自动化中至关重要的技术。
二、Profibus总线在工业自动化中的应用2.1 工业自动化概述工业自动化是指通过各种自动化设备和系统来实现生产过程中的控制,提高生产效率和质量。
工业自动化可以广泛应用于制造过程中的控制、监控、测量、数据采集等环节。
2.2 Profibus总线在工业自动化中的作用Profibus总线可以用于连接各种工业自动化设备,如传感器、执行器、控制器等。
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PROFIBUS 现场总线在物料输送控制系统中的应用Application of PROFIBUS field bus technology in materiel transportation control system马丽萍1,孙义学2MA Li-ping1, SUN Yi-xue2(1. 西安工程大学 电子信息学院, 西安 710048;2. 苏州工业园区和顺电气有限公司,苏州 215122)摘 要:本文对物料输送系统的工艺原理、结构及功能进行了介绍,阐述了系统的硬件组态及软件编程过程,将Profibus现场总线应用到化肥包装输送控制系统中,实现了PC与PLC、PLC与PLC之间的通讯,应用后解决了传统控制方案中敷线过多的问题,提高了系统的可靠性、安全性,并充分满足化肥包装自动控制要求。
关键词:PROFIBUS;总线;控制系统中图分类号:TP393 文献标识码:B 文章编号:1009-0134(2009)09-0102-02收稿日期:2009-04-07作者简介:马丽萍(1976),女,陕西咸阳人,讲师 ,硕士,主要研究方向为现场总线。
0 引言物料输送系统广泛应用于产品包装、流水作业、检测等相关行业中,对监控系统的准确性、可靠性以及自动化水平都有很高的要求。
内蒙古化肥厂物料输送系统采用的是传统的继电器逻辑控制方式,故障率很高,无法提高生产速度。
针对这种情况,设计了一种以PROFIBUS现场总线为通信方式,PLC为控制核心的控制系统。
现场总线是近年来迅速发展起来的一种数据总线通信技术,目前主要有PROFIBUS、FF、CAN、LONWORKS等多种形式。
其中PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术,是一种国际化、开放式的现场总线标准。
本文主要介绍PROFIBUS现场总线在内蒙古化肥厂物料输送系统中的应用。
1 PROFIBUS现场总线的特点PROFIBUS(Process Field Bus)是一个既简单, 又便宜并且有较高传送速度的设备,作为一种总线标准,具有开放性、国际化、不依赖于设备生产商等特点。
现在,PROFIBUS现场总线已经实现了数字和模拟输入/输出模块、智能信号装置和过程调节装置与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,从而使整个系统的工程费用、装配费用、硬件成本、设备调试和维修成本减少到最低。
由PROFIBUS构成的兼容网络系统可应用于不同的场合:PROFIBUS-FMS提供强有力的通信功能;PROFIBUS-DP特别适合可编程控制器与现场分散的I/O设备之间的通信;PROFIBUS-PA用于安全性较高的场合,允许对设备进行完全的内部操作。
2 控制系统的工艺流程及控制目标2.1 控制系统的工艺流程包装输送控制系统分为散库和包装库两组。
散库主要存储不需要包装的散料,包装库主要进行成品包装。
主要包括:1#~8#线、A线(9#、15#、16#)、B图1 工艺流程图线(10#、19#、20#)、C线(11#、17#)、D线(12#、18#)、E线(13#、21#)、F线(14#、22#)。
各线工艺流程如图1所示。
由此图可以看出化肥运出有两条路线,具体操作为:当化肥不需运出或包装库出现故障时,化肥经2#皮带运向散库;包装库运行正常情况下,化肥经5#-6#-#7#(或8#)至A~F线运向包装库,再由包装库将化肥运出;当散库化肥需要运出时,通过耙料机将化肥运到3#皮带上,再经4#-6#-7#(或8#)至 A~F线运向包装库,再由包装库将化肥运出。
2.2 输送系统的控制要求1)回路启动顺序由下游向上游(来料方向为上游),按一定延时逐个启动,若回路启动过程中无故障,则为正常启动;若有故障则为异常启动,程序启动遇到故障时,就不再继续往下启动。
2)回路停止顺序由上游向下游,它包括正常停止和事故停止。
正常停止为顺序停止,即正常操作时程序按一定时间延时由上游向下游逐个停止设备。
事故停止是在启动或正常运行过程中回路中某一设备发生故障时,上游的设备立即停止,下游设备可运行。
3)在逻辑梯形图中,凡是带有分支的连锁回路都有记忆功能。
因为前一台设备可以根据需要启动下面各个分支回路的设备,回路梯形逻辑的记忆功能可保证有故障回路的设备能正确停止。
4)上位机能显示出整个皮带运行状态,亦能显示单条回路运行的设备。
3 物料输送控制系统的结构物料输送系统由上位监控机、PROFIBUS总线适配卡、PLC(S7-300)、PROFIBUS-DP总线网络及执行机构组成,其结构如图2所示。
分布在现场的PLC节点分别连接皮带电机、分料器、斗提返料、三通阀、耙料机、四通阀、除铁器、破碎机等,并通过通信接口与总线相连;监控计算机运行PLC软件SETP7和组态软件WINCC并通过通信网卡和连接在PROFEIBUS-总线网络上的各个单元PLC之间进行实时通信,从而实现物料输送系统的正常工作。
上位监控计算机选用两台PC机,一台作为操作站实现整个系统的监控和数据检测;另一台作为工程师站完成组态软件的设计与开发、PLC程序的开发以及将软件通过PROFIBUS总线传送至PLC的CPU单元;总线适配卡选用的是CP5613,用来完成现场总线与监控计算机的协议转换。
为了能更好的监控系统正常工作,包装控制室操作站和散库控制室操作站与PLC模块CP342-5的通讯,采用PROFIBUS总线通讯结构。
包装控制室模块CPU315-2 DP与散库模块IM153的通讯,采用PROFIBUS-DP总线通讯结构可编程控制器(PLC)实现各个单元的运行控制,计算机通过编程软件对plc进行编程和调试。
本系统采用S7-300 CPU315-2DP可编程控制器作为每个工作单元的控制系统。
各个单元的PLC通过PROFIBUS-DP总线进行信息传递,实现各单元的动作协调。
4 物料输送控制系统的硬件组态及软 件编程网络的构成既要进行正确的物理连接,也要对整个网络进行组态,也就是对网络进行逻辑上的连接。
这种逻辑上的组态要与实际的物理连接相同,否则整个网络将无法工作。
网络的组态完成之后都要下载到网络的各个结点中。
如果组态正确并且下载成功,整个网络就建立起来了,能够按照组态设计的方式和通信要求进行通信。
网络组态的主要工作是为网络结点分配网络地址,确定网络的通信速率,以及建立网络链接。
本系统采用STEPT7 V5.3软件对各个控制单元的PLC进行相应参数设置,如通信口的设置、MPI地址设定、选择数据传输率等;然后对S7-300进行硬件组态,即对S7-300的机架、电源、CPU、信号模块等按其实际配置类型和物理地址进行组态,其中在CPU的组态中设置总线地址,并将组态信息通过编程通信电缆下载到PLC并进行确认。
系统的硬件组态如图3所示。
控制系统的PLC程序采用S7系列PLC软件STEPT5.3设计开发而成。
程序设计采用结构化程图2 控制系统的硬件及网络结构【下转第125页】成,还是需要使用与待加工梯形螺杆断面形状一致的成形铣刀。
3) 如果要加工牙槽宽度小于4mm的螺杆,由于铣刀直径过小,刚性不足,用上述方法也难以加工。
因此,要想得到好的形状精度和尺寸精度,最好还是采用成形铣刀进行螺杆的铣削加工。
4 结束语本文主要介绍利用普通立式数控铣床,在不对数控系统参数做任何修改,仅对其中一个进给轴传动进行适当改造,将其由直线进给改为回转进给,并介绍利用改造后的装置进行螺杆的铣削加工方法,扩展了铣床的功能,同时论述了其优缺点。
实际上,此改造装置完全可代替价格高昂的数控分度头,用于工件的分度铣削加工,如花键轴的铣削等。
在系统设定进给当量为0.01mm的情况下,其分度精度为0.6°,如需要更高的分度精度,对于熟悉西门子802D数控系统的技术人员来说,由于伺服电机所配的脉冲编码器为2048线/转,进给传动比i=2,因此最高的分度值可达到0.0879°,完全可满足较高精度的分度要求,为达到此分度精度,可通过修改系统参数中分度轴的丝杆螺距参数MD3103、伺服电机端齿轮齿数参数MD31050、丝杆端齿轮齿数参数MD31060来实现。
对于一般工程技术人员来说,可用万能分度头按图5[2]所示进行适当改造以代替图3中右侧的传动及装夹装置,实现高精度的数控分度铣削加工功能。
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STEPT7 V5.3编程方便,界面友好,调试便捷,具有梯形图、语句表和)。
提供了梯形图(LAD)、语句表(STL)和功能图(FBD)3种形式的编程、调试、诊断等功能。
这三种编程形式可随意切换和组合使用。
图3 硬件组态图5 结束语在系统中PROFIBUS将所有的站点连接到一起,系统信息都是通过它进行传递。
利用PROFIBUS完成了系统各设备间的通讯,形成网络系统,提高了系统的智能化程度,实现了复杂的控制功能。
该系统已在内蒙古天野化工集团包装系统中运行,在实际中,用它对化肥输送系统进行了改造,完成了预期的通信和控制功能,大大提高了生产效率,取得了满意的效果。
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