基于PROFIBUS-DP的PLC控制系統在斗輪堆取料機中的應用

子畫(huà)面共分為四大類(lèi)：一是畫(huà)面操作部分（在觸摸屏上操作設備的運行、停止、堆料、取料等）;二是各設備狀態(tài)顯示（顯示各設備到位位置及運行狀態(tài)）及數據顯示部分（顯示機上各電機運行電流、行車(chē)、回轉、變幅位置數值）;三是故障顯示及故障報警列表、歷史報警列表（顯示各設備故障指示及故障查詢(xún)）等；四是系統設定，在不退出程序的提提下，以方便對觸摸屏本身各參數的設置。
部分PT畫(huà)面如圖2、圖3所示:

組態(tài)程序編寫(xiě)完畢，用編程器為T(mén)P270下載程序時(shí)，要注意設定TP270的傳送通道及傳送波特率，考慮到下載速度，本例中波特率設置為115200。
3. 系統組成及通訊
3.1 系統硬件配置
根據斗輪堆取料機的控制要求，結合目前運用成熟的總線(xiàn)技術(shù)，系統采用Profibus總線(xiàn)技術(shù)。系統由Profibus-DP網(wǎng)絡(luò )和MPI網(wǎng)絡(luò )共同組成。 Prof ibus是一種開(kāi)放式異步通信標準，可以實(shí)現各種自動(dòng)化設備之間的數據交換，由3個(gè)兼容部分組成，即Prof ibus-DP、Prof ibus-PA和Prof ibus-FMS。Prof ibus-DP是一種開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)系統，實(shí)現快速響應和高速數據通信，用于設備級控制系統與分散式I/O的通信。Profibus-DP主站周期性地讀取從站的輸入信息并周期性地向從站發(fā)送輸出信息，除周期性用戶(hù)數據傳輸外，提供職能化設備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報警處理。采用RS485 傳輸技術(shù)，物理傳輸介質(zhì)為雙絞線(xiàn)、雙線(xiàn)電纜或光纜，波特率從9.6k～12Mbit/s。主戰間為令牌方式傳送，主戰與從站為主－從傳送，支持單主或多主系統。
MPI是一個(gè)多點(diǎn)接口通訊網(wǎng)絡(luò )，最多可連接125個(gè)MPI節點(diǎn)，通訊速率為187.5kbit /s?？梢栽诓煌目刂破髦g傳輸數據，還可以作為一個(gè)Prof ibus-DP接口使用，操作員控制和監視設備HMI及編程設備PG可通過(guò)兩種接口（MPI、Profibus-DP）連接。
根據斗輪堆取料機電氣控制系統的特點(diǎn)，分別在上部電氣室和下部電氣室配備Profibus-DP主站和從站，觸摸屏設置在司機室，以方便司機操作及故障查詢(xún)。 上部電氣室選用西門(mén)子S7-300 CPU315-2DP可編程控制器作為主站，CPU315-2DP本機具有1個(gè)MPI接口和1個(gè)DP接口，從站設在下部電氣室，從站I/O 模塊選用ET200M，選用IM153-1 通訊接口模塊。大車(chē)行走、懸臂變幅及回轉機構通過(guò)變頻器來(lái)控制，變頻器作為從站通過(guò)CBP2通訊板(Profibus通訊模塊)連接在系統總線(xiàn)上。系統硬件配置如圖4所示:

3.2 系統硬件組態(tài)
PLC編程軟件采用西門(mén)子SIMATIC STEP7 V5.4。啟動(dòng)軟件后，進(jìn)行硬件組態(tài)，選中SIMATIC300（1），雙擊右邊窗口中的“硬件”圖標，組態(tài)其硬件。將所選CPU和各輸入、輸出模塊插入 SIMATIC S7網(wǎng)絡(luò )，并定義各模塊I/O地址。依次將IM153-1、變頻器掛到Profibus網(wǎng)絡(luò )，設置PLC 為主站其地址為( 2) , ET200M為從站，其地址設置為( 3) (注意設定地址須和ET200M硬件上撥碼數字相同) , 行走變頻器, 回轉變頻器, 變幅變頻器地址分別設置為( 4) ( 5) ( 6) 。變頻器的從站地址必須與PROFIBUS 主站上配置的地址相一致, 且總線(xiàn)上每個(gè)單元的地址必須是唯一的PLC 主站中的用戶(hù)程序存取, 經(jīng)過(guò)總線(xiàn)系統的通訊是完全由PLC 主站中的主接口和IM153-1接口進(jìn)行處理。PLC 主站將數字量信號通過(guò)PROFIBUS-DP 總線(xiàn)經(jīng)PROFIBUS 模塊傳送至變頻器, PROFIBUS 模塊安裝在變頻器的正面,通過(guò)RS485 串行接口與變頻器通訊。其配置圖如圖5所示: