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基于PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的回轉窯控制系統設計
作者：
時(shí)間：2012-11-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 引言
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS(Fieldbus Control System)將傳統系統的集中控制轉換為現場(chǎng)分散控制，實(shí)現功能集中、危險分散，形成開(kāi)放性的控制網(wǎng)絡(luò )。將其應用在過(guò)程自動(dòng)化系統PAS(Process Automation System)中，將克服傳統DDC控制系統和DCS系統因采用專(zhuān)用通信協(xié)議而帶來(lái)“自動(dòng)化孤島”的信息集成困境。本文應用西門(mén)子PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)設計了水泥回轉窯智能化、網(wǎng)絡(luò )化的控制系統。
2 PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
2.1 概述
PROFIBUS是西門(mén)子公司根據IOS/OSI參考模型設計的現場(chǎng)總線(xiàn)(Process Field Bus)，是一種國際性的開(kāi)放式的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，即EN50 170歐洲標準。目前世界上許多自動(dòng)化技術(shù)廠(chǎng)家所生產(chǎn)的設備都提供PROFIBUS接口。PROFIBUS能覆蓋大多數的工業(yè)領(lǐng)域，在加工制造自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程和樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域己經(jīng)得到了廣泛的應用。從 PROFIBUS的應用范圍看，它不僅負責控制器與現場(chǎng)裝置之間的信息傳送，而且還負責控制器與控制器、控制器與操作站之間的信息傳送。PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)由PROFIBUS-DP (Decentralized Periphery)，PROFIBUS-PA(Process Automation)和PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)三個(gè)兼容部分組成。
2.2 PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議結構
PROFIBUS可使分散式數字化控制器從底層到車(chē)間級網(wǎng)絡(luò )化，該系統分為主站和從站。主站決定總線(xiàn)的數據數據通信，當主站得到期總線(xiàn)控制權(令牌)時(shí)，沒(méi)有外界請求也可主動(dòng)發(fā)送信息。從站為外圍設備包括:輸入輸出裝置、閥門(mén)、驅動(dòng)器和測量變送器，沒(méi)有總線(xiàn)控制權，僅對接收到的信息予以確認或當主站發(fā)出請求時(shí)發(fā)送信息。PROFIBUS協(xié)議結構是根據ISO7498國際標準以開(kāi)放系統互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )OSI為參考模型，協(xié)議結構如圖1所示。
圖1 PROFIBUS協(xié)議結構
PROFIBUS-DP使用OSI參考模型第1層、第2層和用戶(hù)接口，第3層到第7層未加以描述。PROFIBUS-FMS第1、2和7層均加以定義，應用層包括現場(chǎng)總線(xiàn)信息規范(FMS，fieldbus message specification)和低層接口(LLI，lower layer interface)。PROFIBUS-PA采用擴展的“PROFIBUS-DP”協(xié)議，另外還使用了IEC1158-2標準描述現場(chǎng)設備行為規范,使用段式耦合器PROFIBUS-PA設備能方便地集成到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )。
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