PROFIBUS DP冗余總線(xiàn)在科遠SY系列電動(dòng)執行機構中的應用

1.概述

PROFIBUS是一種用于工廠(chǎng)自動(dòng)化車(chē)間級監控和現場(chǎng)設備層數據通信與控制的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)?？蓪?shí)現現場(chǎng)設備層到車(chē)間級監控的分散式數字控制和現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )，從而為實(shí)現工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和現場(chǎng)設備智能化提供了可行的解決方案。Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)冗余技術(shù)是通過(guò)雙重的profibus端口來(lái)提高可靠性的技術(shù)。

電動(dòng)執行機構是一種利用電力并通過(guò)電機將控制信號轉換成相應的直線(xiàn)或旋轉運動(dòng)的驅動(dòng)裝置?？七hSY系列一體化電動(dòng)執行機構的電控部分包含了位置反饋裝置，力矩感應裝置，電機驅動(dòng)和保護裝置，邏輯控制裝置及數字通訊模塊等，這些裝置全部安裝在執行機構內一個(gè)緊湊的電控箱體里。
在電動(dòng)執行機構上實(shí)現profibus現場(chǎng)總線(xiàn)冗余通信接口，有利于將電動(dòng)執行機構集成到profibus現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中，并提高通信可靠性。
2.Profibus冗余總線(xiàn)型執行機構電控總體設計

圖1：Profibus冗余總線(xiàn)型執行機構電控總體設計

科遠SY系列PROFIBUS DP冗余總線(xiàn)型電動(dòng)執行機構電控總體設計如上圖1所示。SY系列電動(dòng)執行機構采用雙處理器分工協(xié)作的方案。 一片處理器稱(chēng)之為執行機構控制處理器，負責輸入信號處理、顯示和狀態(tài)指示處理、電機驅動(dòng)和保護模塊的控制、位置反饋（編碼器）、力矩感應裝置以及與另一片處理器通信等所有執行機構任務(wù)的控制、處理。 另一片處理器稱(chēng)之為profibus通信處理器，負責雙路冗余的profibus總線(xiàn)通信。來(lái)自現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(PROFIBUS主站)的控制命令、需要發(fā)送到profibus主站的執行機構數據、狀態(tài)、報警以及執行機構參數的設置、修改都由profibus通信處理器來(lái)負責。

3.Profibus冗余總線(xiàn)通信設計

圖2：System Redundancy

圖3：Flying Redundancy

對于profibus冗余從站而言，必須遵守profibus從站冗余規范。Profibus從站冗余規范中規定了兩種冗余方式，分別是如圖2所示的System Redundancy（SR冗余）和如圖3所示的Flying Redundancy（FR冗余）。 科遠SY系列profibus DP冗余總線(xiàn)型電動(dòng)執行機構對這兩種冗余方式都支持。如果profibus現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統支持SR冗余（例如西門(mén)子CPU 400-H系列產(chǎn)品），按照SR冗余方式連接執行機構到控制系統，如圖2所示。此時(shí)科遠profibus DP冗余總線(xiàn)型執行機構兩個(gè)總線(xiàn)接口地址相等（#m=#n），在Primary Slave（主用從站）接口損壞或者主用從站的通信電纜中斷時(shí)，SR冗余主站發(fā)送通道切換的參數化命令，冗余從站收到通道切換的參數化命令后，自動(dòng)將Backup Slave（備用 從站）切換為Primary Slave，切換過(guò)程為無(wú)縫切換，不會(huì )造成I/O數據的丟失。 如果profibus現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統支持FR冗余，則按照圖3的連接方式將執行機構接入FR系統。相當于冗余從站的兩個(gè)接口接入同一條總線(xiàn)，此時(shí)科遠profibus DP冗余總線(xiàn)型執行機構兩個(gè)總線(xiàn)接口地址不相等（#m≠#n），Primary Slave的地址應當小于62， Backup Slave的地址為Primary Slave的地址+64。 如果profibus冗余總線(xiàn)控制系統支持參數化命令切換，則冗余從站根據參數化命令來(lái)切換；如果profibus冗余總線(xiàn)控制系統不支持參數化命令切換，則冗余從站自己判斷是否需要進(jìn)行切換。

4.總結
隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步提高，Profibus冗余總線(xiàn)控制系統必將得到進(jìn)一步的推廣和使用?？七hSY系列profibus冗余總線(xiàn)型電動(dòng)執行機構可以和profibus冗余總線(xiàn)控制系統完美集成，最大限度的發(fā)揮profibus現場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)勢，提高電動(dòng)執行機構通信可靠性、可維護性，為客戶(hù)節約布線(xiàn)成本和后期維護費用，從而提高電動(dòng)執行機構產(chǎn)品的核心競爭力。