PROFIBUS-DP在2350/650紙機傳動(dòng)控制系統中的應用
為了在造紙機高速運行狀態(tài)(600 m/min以上)下對紙機各傳動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行同步控制和負荷控制,通常需要采用PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)的多電機同步傳動(dòng)控制系統,解決多電機控制的同步性以及信號通訊的實(shí)時(shí)性、快速性和高精度性。
PR0FIBUS主要用以實(shí)現分散式數字化控制器從現場(chǎng)底層到車(chē)間級的網(wǎng)絡(luò )化,它具有通信速率高、可靠性強、維護方便及總線(xiàn)協(xié)議開(kāi)放等突出優(yōu)點(diǎn)[1]。開(kāi)發(fā)PROFIBUS通訊轉換接口,使現場(chǎng)底層的分散式數字化控制器能接到PROFIBUS-DP總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中就顯得尤勾重要。本文對自行研究設計的PROFIBUS-DP轉換接口在2350/650紙機傳動(dòng)控制系統中的應用作一介紹。
1 紙機控制系統
以2350/650造紙機傳動(dòng)控制系統為例,該系統采用PC機作為上位機,西門(mén)子400PLC作為中心控制器,并由ABB公司的ACS400變頻器通過(guò)PROFIBUS.DIP通訊轉換接口與PLC構成PROFIBUS.DP控制系統同時(shí)驅動(dòng)負載,如圖1所示。
2 PROFIBUS-DP總線(xiàn)通訊轉換接口
從圖2中可以看出,PLC通過(guò)PROFIBUS-DP總線(xiàn)與變頻器進(jìn)行通訊的過(guò)程中,PR0FIBUS-DP通訊轉換接口是信號通訊的關(guān)鍵部分。在本設計的通訊接口中使用的是PR0FIBuS通信專(zhuān)用ASIC結合單片機。其中PROFIBUS通信專(zhuān)用ASIC選用的是西門(mén)子公司的SPC3,系統的控制核心選用Intel公司的MCS.51系列單片機中的80C31。
PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線(xiàn)接口組成。在處理器接口電路中,80C31通過(guò)Po口和P2口擴展外部存儲器,將SPC3內部的雙口RAM作為自己的外部RAM,通過(guò)對雙口RA M的讀寫(xiě)來(lái)完成對SPC3的初始化和有關(guān)數據的交換。SPC3芯片通過(guò)請求發(fā)送信號(RTS),發(fā)送數據信號(TXD),接收數據信號(RXD),通過(guò)高速光耦HCPL7720和總線(xiàn)收發(fā)器SN75ALS176相連,構成串行總線(xiàn)接口。
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