PROFIBUS-DP在2350/650紙機傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
為了在造紙機高速運行狀態(tài)(600 m/min以上)下對紙機各傳動點進行同步控制和負荷控制,通常需要采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的多電機同步傳動控制系統(tǒng),解決多電機控制的同步性以及信號通訊的實時性、快速性和高精度性。
PR0FIBUS主要用以實現(xiàn)分散式數(shù)字化控制器從現(xiàn)場底層到車間級的網(wǎng)絡(luò)化,它具有通信速率高、可靠性強、維護方便及總線協(xié)議開放等突出優(yōu)點[1]。開發(fā)PROFIBUS通訊轉(zhuǎn)換接口,使現(xiàn)場底層的分散式數(shù)字化控制器能接到PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)中就顯得尤勾重要。本文對自行研究設(shè)計的PROFIBUS-DP轉(zhuǎn)換接口在2350/650紙機傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用作一介紹。
1 紙機控制系統(tǒng)
以2350/650造紙機傳動控制系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)采用PC機作為上位機,西門子400PLC作為中心控制器,并由ABB公司的ACS400變頻器通過PROFIBUS.DIP通訊轉(zhuǎn)換接口與PLC構(gòu)成PROFIBUS.DP控制系統(tǒng)同時驅(qū)動負載,如圖1所示。
2 PROFIBUS-DP總線通訊轉(zhuǎn)換接口
從圖2中可以看出,PLC通過PROFIBUS-DP總線與變頻器進行通訊的過程中,PR0FIBUS-DP通訊轉(zhuǎn)換接口是信號通訊的關(guān)鍵部分。在本設(shè)計的通訊接口中使用的是PR0FIBuS通信專用ASIC結(jié)合單片機。其中PROFIBUS通信專用ASIC選用的是西門子公司的SPC3,系統(tǒng)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接口組成。在處理器接口電路中,80C31通過Po口和P2口擴展外部存儲器,將SPC3內(nèi)部的雙口RAM作為自己的外部RAM,通過對雙口RA M的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關(guān)數(shù)據(jù)的交換。SPC3芯片通過請求發(fā)送信號(RTS),發(fā)送數(shù)據(jù)信號(TXD),接收數(shù)據(jù)信號(RXD),通過高速光耦HCPL7720和總線收發(fā)器SN75ALS176相連,構(gòu)成串行總線接口。
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