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ReformintheTrainingDeviceofautomatedproductionlineBasedonProfibus-DPfieldbusAbstract:ThisarticlepresentsaschemeofreformingTrainingDeviceofautomatedproductionlineBasedonProfibus-DPFieldbusCommunication,whichusesS7-300PLCasamasterstation,touchscreenTP170Bassubmasterstation,S7-200PLC,frequencyconverterMM420andET200Masslavestations.thisarticlefeaturesintroductionhowmasterstationPLCcommunicationwithslavestations.Keywords：Profibus-DPFieldbusPLCCommunication一、引言YL-335B型自动化生产线实训考核装备是某实验设备厂家为全国高职院校进行机电一体化技能竞赛和综合实训开发的产品，但设备之间采用PPI协议通信方式，既然是全国技能竞赛设备，应体现最新技术在机电一体化中的应用。本文采用Profibus-DP现场总线技术，将原系统改造成为总线通信控制系统，使系统中各站的通信方式更合理，体现出现代控制技术和通信网络技术在机电一体化的自动化生产线中的应用，使教学内容紧跟自动化技术发展的步伐。更多资讯尽在中国电工网。二、原实训装置总体介绍YL-335B型自动生产线实训考核装置在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构采用了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式，YL-335B综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335B可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。自动生产线实训考核装置其外观如图1所示。图1网络示意图如图2所示，有五个工作站，分别是输送站、送料站、加工站、装配站和分拣站。每个站由一台西门子S7-200PLC单独控制，每个站可以单独工作，也可以组成一个系统完成整个加工过程，装置各工作台之间的通信是由输送站作为主站，采用PPI协议通信方式控制其他四个从站。采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间采用PPI协议的通信方式实现互连的分布式控制，这种通信方式没有体现最新的工业控制系统结构网络理念。图2三、改进方案Profibus是一种国际化的开放式现场总线标准，在2001年12月成为我国的现场总线标准。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简，传输速度很高且稳定，非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。装置改进的系统结构图如图3所示。用带有DP口的西门子S7-315-2DPPLC代替输送站中的S7-226CN，作为一级主站，把原来放在输送站的触摸屏挂在DP总线上作为二级主站，通过总线设置分拣工作站的参数；分拣站的变频器也挂在总线上，以利于触摸屏控制电机启、停以及调速等；要实现S7-300PLC通过PROFIBUS-DP控制S7-200PLC，必须外加EM277通信模块，由于S7-200PLC本身不带DP口，必须通过外挂DP的模块EM277来转换。另外为了在实践教学中给学生建立远程控制的概念，用远程控制模块ET200M代替装配站的S7-226CN，触摸屏TPC7062K无DP口无法与PROFIBUS-DP进行通信，改用西门子触摸屏TP170B代替，系统配置清单见表一。