PROFIBUS_DP技術(shù)在板坯連鑄機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2PROFIBUS總線簡介
PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（OpenSystemInterconnection-OSI）作為參考模型的。該模型共有七層,第一層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三－六層未使用，第七層為應(yīng)用層亦即用戶接口層。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS設(shè)備的設(shè)備行為。PROFIBUS由三個(gè)兼容部分組成，即：（1）PROFIBUS_DP（DecentralizedPeriphery）是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號(hào)傳輸；（2）PROFIBUS_PA（ProcessAutomatic）專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范；（3）PROFIBUS_FMS（FieldbusMessageSpecification）用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。
3種PROFIBUS（DP、FMS、PA）均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實(shí)現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理。但以PROFIBUS_DP的高速、高可靠性、低成本通信應(yīng)用最為廣泛，濟(jì)鋼三煉鋼板坯連鑄機(jī)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通訊采用的就是PROFIBUS_DP總線。其特征及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用介紹如下。

3PROFIBUS_DP控制網(wǎng)絡(luò)在連鑄機(jī)中的應(yīng)用
3.1連鑄機(jī)系統(tǒng)總線的選取
在種類繁多的現(xiàn)場(chǎng)總線中，PROFIBUS_DP以高速低成本通信的優(yōu)勢(shì)，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I／O的通信，滿足了生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)可存取性的重要要求，使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ判枨蟆Ａ硪环矫嬗志哂袉卧?jí)領(lǐng)域的所有網(wǎng)絡(luò)通信功能。特別在現(xiàn)場(chǎng)“分散I/O”領(lǐng)域，大量的、各種各樣的、可連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如：變頻器、MP270、C7等都可連接使用。現(xiàn)場(chǎng)PROFIBUS_DP應(yīng)用中采用RS-485雙絞線作為傳輸介質(zhì)，波特率為1.5Mbit/s。

3.2連鑄機(jī)系統(tǒng)PROFIBUS_DP總線的結(jié)構(gòu)形式
PROFIBUS_DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的存取控制，一方面同一級(jí)的可編程序控制器或PC之間的通信必須使每一個(gè)總線站（節(jié)點(diǎn)）在確定的時(shí)間范圍內(nèi)能獲得足夠的機(jī)會(huì)來處理它自己的通信任務(wù)。另一方面，復(fù)雜的PLC或PC與簡單的分散的過程I/O外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換必須是快速而準(zhǔn)確的。
（1）總線主-從程序。三煉鋼連鑄基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)有四大主PLC及結(jié)晶器液位、結(jié)晶其調(diào)寬和各單體設(shè)備PLC組成，各PLC即相互獨(dú)立，又通過PROFIBUS_DP總線相互聯(lián)系通訊，單就其四大主站單體而言，其中PLC作為主站，它負(fù)責(zé)在預(yù)定的信息周期內(nèi)循環(huán)與從站交換信息，發(fā)送控制信息，讀取從站的狀態(tài)等，如圖1。