基于PROFIBUS-DP总线控制的自动化生产线机械手控制系统

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Profibus-DP总线在安钢高速线材自动控制系统的应用

Profibus-DP总线在安钢高速线材自动控制系统的应用

6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI O N 2008N O .09SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 工程技术Pr of i bus 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,已成为最重要的现场总线标准。

Pr of i bu s 协议包括P r of i b us -DP 、Pr of i bus -PA 、Pr of i bus-FM S 三个主要部分。

Pr of i bus-D P 为主站和从站之间采用轮循的通讯方式,主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信;Pr of i bus-PA 为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;Pr of i bus -FM S 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。

Pr of i bus -D P 是按照DP 传输协议标准的一种开放的总线系统,它采用了O SI 模型的物理层、数据链路层。

物理上Pr of i bus-DP 可以是双绞组成的网络系统也可以是光缆组成的网络统或者由双绞线和光缆组成的网络系统。

D P 传输协议允许在PLC 和分布I /O 设备之间进行快速、循环的数据交换。

Pr of i bus -DP 主要包括Pr of i bus 主站、Pr of i bus 从站、Pr of i bus 网络部件、人机界面设备及工程及诊断工具,主站DP 设备把PLC 和分布I /O 设备连接。

并通过Pr of i bus-D P 同分布I /O 设备交换数据和监控Pr of i bus -DP 。

从站DP 设备即分布I /O 设备准备好传感器和执行器的数据,以便通过Pr of i bus -DP 被传送给PLC 。

基于PROFIBUS-DP现场总线的机械手控制系统毕业设计

基于PROFIBUS-DP现场总线的机械手控制系统毕业设计

目录摘要 (1)前言 (2)1.绪论 (3)1.1 课题来源与研究内容 (3)1.2 现场总线概念及特点 (3)1.3 典型现场总线简述 (4)1.4 现场总线的发展趋势 (5)2.Profibus现场总线概述 (6)2.1 Profibus协议结构与OSI参考模型 (6)2.2 Profibus物理层 (7)2.3 Profibus数据链路层 (8)2.4 Profibus应用层 (9)3. Profibus-DP协议 (10)3.1 Profibus-DP的基本功能 (10)3.2 Profibus-DP的数据通信 (13)3.3 Profibus-DP的交叉通讯方式 (14)3.4 Profibus-DP的技术优势 (15)4. 西门子PLC的Profibus总线通信实现 (16)4.1课题要求 (16)4.2可编程控制器S7-300的实验系统组成 (16)4.3硬件组态与参数设置 (19)4.4 Profibus现场总线控制网络的组网 (26)5.上位机监控软件的研究与设计 (34)5.1 WinCC组态软件的功能和特点 (34)5.2利用组态软件WinCC设计系统监控界面 (36)6. 结论与展望 (43)致谢 (44)参考文献 (45)基于PROFIBUS-DP现场总线的控制系统设计摘要:本文分析了Profibus-DP现场总线中的物理层、数据链路层等通信模型的技术特点,对Profibus网络相关的单主、多主问题进行了论述。

采用STEP7软件对已有的s7-300实验设备进行了实际组态,完成了硬件选型,程序块定义及梯形图程序编辑及仿真调试、下载,同时利用西门子公司WinCC软件实现了上位机与PLC的通讯, 完成了S7-300与S7-200的EM277之间的Profibus-DP通讯。

这一研究的目的在于实现基于Profibus-DP现场总线的 Siemens PLC S7-300控制系统设计及组态,包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。

基于Profibus-DP总线实现的横剪生产线控制系统

基于Profibus-DP总线实现的横剪生产线控制系统

低压电器(2007№19)通用低压电器篇现场总线侯崇升(1967—),男,副教授,硕士,研究方向为电力电子技术和自动化控制。

基于Prof i bu s 2DP 总线实现的横剪生产线控制系统侯崇升(潍坊学院信息与控制工程学院,山东潍坊 261041)摘 要:介绍了钢板横剪生产线的基本构成,控制系统实现方法上采用了P rofi 2bus 2DP 网络技术,选择S72300CPU 31522DP 作为控制核心、TP270触摸屏为人机交互设备、6RA70系列直流驱动器为执行设备,提高了控制系统的技术先进性、可靠性和钢板剪切精度。

关键词:Pr of i bus 2D P;通信;网络控制中图分类号:TP 393.02 文献标识码:B 文章编号:100125531(2007)1920032203The Cr osscut Pr oducti on L i n e C on tr ol Syste mBa sed on Pr of ibus 2D P BusHOU Ch ongsheng(School of I nf or ma ti on &Contr ol Engineering,W eifang Unive rsity,W e if ang 261041,China ) Abstr ac t:The basi c struc ture of stee l pla te c r o sscut produc ti on line wa s presented .Profibus 2DP net work tech 2nol ogy wa s ado p ted as rea lizing me th od of contr o l syste m ,selecting S72300CPU31522DP a s the contr ol center,TP270t ouch pane l as man 2m achi ne interac tive equi pment and DC ma ste r 6RA70a s perf ormance equi pment .A ll the s e can lift technica l advancement,re liability and crosscut prec isi on .Key word s:P r of i bus 2D P;co mm un i ca ti on;ne twor k con trol1 钢板横剪生产线的结构钢板横剪生产线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、中间桥、精矫机、剪板机和落料台实现,全长87m ,如图1所示,它的构成环节多、控制复杂。

基于PROFIBUS-DP的西门子变频器控制系统

基于PROFIBUS-DP的西门子变频器控制系统

基于PROFIBUS-DP的西门子变频器控制系统摘要:介绍了现场总线变频器控制系统的构成和特点,在汽车总装生产线线上组建基于PROFIBUS-DP的变频器控制系统,分析了可编程序控制器与变频器之间的通讯协议,并详细说明了变频器PROFIBUS-DP控制系统的参数设置及编程方法。

关键词:汽车总装生产线PROFIBUS-DP总线PLC 变频器控制汽车制造厂发动机总装生产线,由于其发动机安装要求精密、工位比较长,且各工位之间配合密切,每道工序又需连贯性高,这样的工况使得生产线控制提出了更高的要求。

现场总线控制系统集合了计算机技术、信息技术、控制技术、具有造价低廉、布线简单、控制精度与可靠性高、协议开放等优点,已成为工业现场控制系统的主流。

同时变频器厂商开发的产品对各种现场总线的支持程度也越来越高,对变频器的应用有单台调速系统向多台变频器群控系统发展。

青年莲花汽车有限公司的总装生产线的变频器控制系统满足了生产的要求,减少了成本,调试与维修也很方便。

1 变频器控制系统与PROFIBUS-DP简介变频器控制系统通常由可编程序控制器(PLC)、人机界面、变频器、传感器及现场总线等组成。

一些著名的变频器生产厂商多开发了自已的现场总线,在实际应用中,控制系统一般由许多不同厂商设备互连构成,所以用户都应用比较通用的现场总线,如:PROFIBUS-DP、DeviceNet、CCLink、ModBus等总线。

一般的变频器大多支持各种现场总线,可以用主站向变频器从站发送起、停,多段速调速、频率设定、故障复位、修改参数等各种命令,主站从变频器读取电流,实际运行频率、参数内容、故障代码等相关信息,极大地方便了现场用户的需要。

但要连接到各种现场总线变频器必须带有合适的与之相匹配的通讯适配卡,如三菱的FR-A7ND连接到DeviceNet,FR-A7NP连接到PROFIBUS-DP等。

西门子变频器通讯卡6SE6400-1PB00-0AA0连接到PROFIBUS-DP等等。

基于PROFIBUS总线的过程自动化控制系统设计与实现

基于PROFIBUS总线的过程自动化控制系统设计与实现

由 于工 业 过 程 控 制 连 续 性 特 性 , 加 之 过 程 中常 伴 有 高 温 、 高
压、 易燃易爆等不安全因素 , 因此 依 靠 实 际生 产 装 置 进行 研 究 设
计 是 不 现 实 的 。 由 此 开 发 设 计 了 模 拟 过 程 自 动 化 控 制 的
H DU 3 0 o o实 验 装 置 , 采用 P L C+ P R OF I B U S总 线 分 布 式 控 制 形 式, 实现实时监控。 采用 P R OF l B U S总线的 P L C系统如 图 1 所 示 ,由 如 下 几 部 分 组成 :
控制 系统 。 1 系统 的 硬 件 设 计
P R OF I B U S — DP总 线 , D P / P A l i n k 与 现 场设 备 通 过 P R OF I B US —
P A总 线相 连 。
1 . 4 HD U 3 0 0 0控 制 对 象 H D U3 0 0 0实 验 装 置 结 构 如 下 : 控制对象 : 由不 锈 钢 储 水 箱 、 有机玻璃 三容水箱 、 三相 电加
l i n e , s i g n a l t o i n t e r f e r e n c e , p o o r s t a b i l , b y u s i n g t h e P R 0F I B U S f i e l d b u s t e c h n o l o g y i n H DU 3 0 0 0 e x p e r i me n t a l d e v i c e , C O n— r b i n e d wi t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e P L C c o n t r o l s y s t e m, t h e F i e l d b u s P r o c e s s Co n t r o l S y s t e m i s d e s i g n e d , a n d d e v e l o p e d i n

基于Profibus—DP现场总线的自动化生产线实训装置改造

基于Profibus—DP现场总线的自动化生产线实训装置改造

3 1 主 站组 态 .
在 S E 7中新 建 一 个 项 目 ,插 入 一 个 S —0 T P 73 0站 点 ,根 据 实 际 设 备 在 HW cni of g中为 SMAT C 30主 I I 0 站组 态 硬 件 ,包 括 机 架 、 电 源 、 C U 及 其 功 能 模 块 。 P
系统 网络示 意 图如 图 2 示 。该 系 统有 5个 工 作 所
,— —————_ 、
更换为 T I0 P 7B挂在 D P总线上作为二级主站,其它全 是从站 。E 7 作为 S —0 L M27 720P C接入 P oi s rf u 现场总 b
线专 用模 块 。主 站 问 的通 信 为 令 牌 方 式 ,主 站 与 从 站
电气模 块 中增 加或 代换 电气设 备很 容 易实 现 。
表 1系统配置清单
装有 S E 'Mi a N T P- c / / r WI
V 的个人电脑 40
图 2 网络示意图
站,每个站由 1 台西 门子 s 0 L 720P C单独控制 ,也可 以组成一个系统 完成整个加工过程。装置各工作台之
技术。系统每一工作单元由 1 P C承担控制任务 ,各 台 L P C之 间通 过 R -8 串 行通 信 实 现 互 连 的 分布 式 控 制 L S4 5 方式。Y _ 5 综合应用了多种技术知识 ,如气动控制 L3 B 3 技术 、机械技术( 机械传动 、机械连接等) 、传感器应用 技术、P C控制和组网、步进电机位置控制和变频器技 L 术等。利用 Y -3B可模拟一个与实际生产情况十分接 L 35
收稿 日期 :0 9 1— O 2 0 - 13
作 者 简介 : 陶权 ( 9 3) 副教 授 , 究 方 向 为 工 业 自动 化 。 16 一, 研

基于PROFIBUS-DP的840D数控系统的主轴控制

基于PROFIBUS-DP的840D数控系统的主轴控制
摘 要: 通过分 析 目前 主流 的数控 系统 中主轴 控 制方式 , 介绍 了一种基 于 P R OF 1 BUS — DP通 信 的 8 4 0 D 数控
系统 的主 轴控 制方 案 , 详 细 介绍 了该 方案 的实 现过 程 , 并 用数 控机 床专 用的 主轴 M 代码 验证 这种 方
案的可 行 性。该 方 案具有 很 好 的实用 性 。 关键词 : 8 4 0 D 数 控 系统
电动 机直 接接 在 MS D的电 动机端 子上 , 通过 数 字 量 的
量 主轴 控 制 方式 ” , 即采 用 主 轴 驱 动 模 块 来 控 制 主 轴 电动机 , 另外一种是“ 模 拟 量 主 轴 控制 方 式 ” , 即采 用
A N A模块 的模 拟量 控制 变 频器 , 通 过 变 频 器进 而达 到
1 主轴的主流控制方式
目前 主流 主轴 的控 制 方 式 有 两 种 : 一种是 “ 数 字
控制 主轴 电动机 的 目的。
西 门子 8 4 0 D数控 系统 , 当采用 “ 数字 量 主 轴控 制
方式 ” 时, M S D与 N C U通 过 驱 动 总线 、 设 备 总 线相 连 ,
相 同方 法也 可解 决 。加 工 的刀 具 应选 择 尖 刀 , 防止 刀 具后 刀 面与加 工 的 曲面干 涉 。

( 1 8 ): 1 1 0 — 1 1 1 .
# 2 = 4 S I N[ # l {P I / 1 8 0]( 角度 t 转化为弧度代人方程为正弦 曲
线 的 x坐 标 )
c N c s e m _ n a r 数控专栏
基于 P R OF I B US— D P的 8 4 0 D数 控 系统 的主 轴 控制

浅谈基于Profibus-DP总线控制的机电一体化系统

浅谈基于Profibus-DP总线控制的机电一体化系统

上 面提 及 的 传 统 的 Prof ibus—DP总 线 控 制 技 术 在 学 界 被
同 层 次之 间 的 总 线 均采 用数 字化 技 术 .进 而提 升数 据 传 输 的 认 为是 系统 一 体 化 解 决 方 案 的 一种 机 电 一 体化 系统 是利 用
速 度 和 效 率 。
Profibus—DP总 线 控 制从 控 制 类 型 上 讲 , 主要 分为 三 个 部
Prof ibus—DP总线 控 制 是 以 ISO修 订 的 OSI标 准 七 层 参 考 分 :环 境 控 制 、流 程 控 制 、多速 控 制 。这 三者 之 间 的 关 系是 :通
模 型 作 为 基 础 建 立 的 网络 协 议 ,其 主 要 对 OSI标 准 第 三 层 到 过 对 多速控 制 的研 究 ,将 得 到 的 内部视 图给 予 环 境控 制 .流 程 第六 层 协 议 进 行优 化 ,从 而具 备 更 高 的适 应 力 ,能 够 在 实 际生 控 制 通过 与环 境 控 制 的 交流 .将 系统 控 制 的 影 响 因素 反 馈 给 产 以及 加 工 制 造 等 方 面起 到 较 好 的应 用效 果 。Prof ibus—DP总 流 程控 制 .再 由流程 控 制 对 多速 控 制 的反 馈 进 行 决 策 ,并 最 终 线 控 制 的 主要 特 征 为 :① 开 放 性 。Profibus—DP总 线控 制 具 备 决 定 系统控 制 .这 明 确 了每 个 部 分 之 间 的 相 关 性 以及 职 责 范 较 好 的 公 开 性 ,才 能 够 实现 不 同生 产 厂 商 制 造 设 备 之 间的 信 围 .对 系统 控 制 设 计及 构 建的 行 为 结 构 具有 规 范作 用 。多速 控
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生 产 线 机 械 手 控 制系 统 应 具 有 以下 功 能 :
I 管 层管 系 理 理 统 I 产线 信息 理 , 件 支 策 生 整体 管 软 平台 持决
II
( )最 底层 的 现 场 设 备 的 通 信 网络 和 控 制 系 统 有 效 集 1 成 ,达 到通 信 流 畅 、控 制 高 效 的 目的 :
通 常 自动 化 生 产 线 中的 每 一 步 都 是 按 照 生 产 _ 艺 规 定 _ [ =
的 要 求 ,在 各 个输 入 信 号 的 作 用 下 ,根 据 内 部 状 态 和时 间
现 场 设 备 层 的 主 要 功 能 是 连 接 现 场 设 备 .完 成 现 场 设 备 控
制 ,本 系 统 采 用 E 一 0 M 分 布 式 I O来 实 现 ,主 站 负 责 T 20 / 总 线 通 信 管 理 及 与 从 站 E 一 0 M 的通 信 . 主站 与 从 站 之 T 20
1引 言
生 产 线 机 械 手 一 般 位 于 生 产 车 间 内 。分 布 分 散 ,相 距 较 远 .且 远 离 主控 室 。在 机 械 手 监 控 中需 对 现 场 层 的 机 械 手 、变 频 器 等 进 行 控 制 以 有 效 地 控 制 机 械 手 及 电 机 动 作 : 对 于 限 位 开 关 以及 时 间 等 有 严 格 的 限 制 .对 现 场 进 行 实 时 监 控 ,从 而 确 保 l 作 场 所 的 安 全性 。 由于 工 作 环 境 的 分 散 T

自化 产 监 软 平 动 生 线 控 件 台

l 实 数 采集 、 动控 、数 时 据 自 制 据接口
l l
现 场 作 业 层
方 案 和 实 现 方 法 ,论 述 了整 个 系 统 的 构 建 过 系 统 概 况
21 产 线 介 绍 .生
( 图 1。 如 )
间 存 在 ,这 样 就 制约 了 人 工的 实 时 检 修 ,也 产 生 了 所 需 要 的 “ 中管 理 、分散 控 制 、及 时 报 修 ” 的 控 制 系 统 功 能 要 集 求 。在 生 产 线 工 作 时 主 要 需 对 限位 开 关 的 状 态 和 机 油 的 油
该方 案 的 实行 提 高 了 整 个 控 制 系 统 的 可 靠 性 。
关 键 词 : 自 动 化生 产 线 ;P o b s D rf u — P总 线 :控 制 系 统 i
中 图分 类 号 :T 2 P3
文 献 标 识 码 :B
文 章 编 号 :10 — 4 2 (0 0 2 07 — 2 0 9 9 9 2 1)1— 0 2 0
位 进 行 检 测 : 同 时将 生 产 线 上 测 得 的 一 系 列 物 理 量 参 数 在
控 制 室 的 l 机 上 显 示 出 来 ,并 辅 以必 要 的 网 络 结 构 ,构 T控 成 系 统 , 以 利 于 生 产 线 的管 理 。基 于 P o b s 线 技 术 的 r u 总 i f
( ) 主 站 读 取 从 站 的信 息 。将 整 个 系 统 的 实 时 数 据 通 2
过 监 控 软 件 显 示 在 工 控 机 上 ,显 示 从 站 报 警 记 录 , 主 站 此 时 可 进 行 远 程 控制 ,给 出指 令 ,真 正 实现 管 理 控 制 一 体 化 。
本 文 主 要 研 究 和 分 析 了 基 于 最 新 发 展 的 控 制 系 统 P o b s总 线 技 术 构 成 生 产 线 机 械 手 控 制 系 统 的 总 体 技 术 rf u i
和 现 场 突 发 事 件 后果 的 严 重 性 .所 以 不 允 许 太 长 的 检 修 时
要 .很 多 设 备 要 求 设 置 多 种 工 作 方 式 ,如 手 动 方 式 和 自动 方 式 。后 者 包 括 连续 、单 周 期 、单 步 、 自动 返 回初 始 状 态 几 种 工 作 方 式 …。按 照 企 业 自动 化 系统 的架 构 , 整个 生产 线 可 分 为三 个 不 同层 次 ,即 现 场 设 备 层 、车 间 操 作 员 层 和 企 业 管 理 层 。现 场 设 备层 的 主 要 功 能 是 连 接 现 场 设 备 , 完 成 现 场 设 备 控 制 ;车 间操 作 员 层 用 来 完 成 车 间 操 作 员 通 过
基 于 P O IU — P总线控 制的 自动化生产线 R FB S D 机械手 控制系统
汪 湛
( 中船 重 工 集 团公 司 第 7 3所 , 江 苏 扬 州 2
2 5 01 20 )
绍 了 P0 b S D rf U - P总 线 在 自动 化 生 产线 控 制 系 统 中 的 应 用 .详 细 阐 述 了 自动 化 生 产 线 各 站 点 i 控 制 特 点 以 及技 术 实 现 原 理 。 整 个 控 制 系 统 采 用 Sme s S — 0 i n 的 7 3 0作 为 主站 ,E 2 0 和 T0 M 程 .通 过 P oi u — P总 线 实 现 对 整 个 系 统 的 集 中 控 制 , 又能 分 散 控 制 rf s D b
自动化 生产 线 机 械 手 控 制 系 统 .为 了满 足 生 产 线 的 需
收稿 日期 :2 1 — 6 2 000— 0
l位开 、 位 、件数量 集控制阀 变频 限 关 油 检测工 采 、 门 器等
图 l 生 产 线 机 械 手 控 制 系 统 结 构
工 业 自
22 测 设 备 及 控 制 对 象 .检
H 人 机 界 面 来 控 制 现 场 设 备 的 动 作 及 对 现 场 设 备 的监 M1
控 ,现 场 设 备 的监 控 包 括 现 场 设 备 的在 线 监 控 、设 备 的故 障 报 警 及 维 护 等 :工 厂管 理 层 通 过 工 业 以 太 网 .将 车 间生 产 数 据 送 到 工 厂 管 理 层 ,以 便 管 理 层 了解 生 产 现 场 情 况 。
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