PROFIBUS-DP控制系統(tǒng)論文

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一控制系統(tǒng)的構(gòu)成

1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

PCB壓合系統(tǒng)由壓合機(jī)系統(tǒng)、工藝底板輸送系統(tǒng)、工藝鋼板清洗輸送系統(tǒng)、工藝蓋板輸送系統(tǒng)、銅箔疊配輸送系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。其中壓合機(jī)系統(tǒng)由于是德國(guó)制造，無(wú)法集中考慮，因而是單獨(dú)DCS控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，即工藝底板輸送系統(tǒng)，工藝鋼板清洗輸送系統(tǒng)，工藝蓋板輸送系統(tǒng)，銅箔、鋼板疊配輸送系統(tǒng)等。37臺(tái)變頻器、觸摸屏和二層的PLC通過(guò)PROFIBUS總線有機(jī)連在一起。省去了大量的I/O點(diǎn)和布線費(fèi)用，可靠性也得到了極大的提升。具體主要有以下六部分：

1.1主站S7-300，主要負(fù)責(zé)銅箔、鋼板疊配輸送系統(tǒng)按“三明治”規(guī)律

全自動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制及收集各個(gè)子系統(tǒng)EM277通信模塊發(fā)送來(lái)的工位工作狀態(tài)信息（包括工位忙與不忙、操作中等）及工位采集數(shù)據(jù)的信息（包括銅箔規(guī)格、鏡板規(guī)格、內(nèi)層代碼、成品代碼），再通過(guò)總控工控機(jī)的PQ20橋接模塊發(fā)送給總控進(jìn)行處理。

1.2從站（工藝底板輸送系統(tǒng)）的S7-200負(fù)責(zé)工藝底板

在拆板和排板之間按規(guī)定的路線高效傳送和精確定位，從站內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息（工藝底板傳送的路線各工位的狀態(tài)信息，例如“正在輸送”、“允許輸送”、“禁止進(jìn)入”）通過(guò)PROFIBUS總線送至主站進(jìn)行處理。主站隨時(shí)掌握各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。從站內(nèi)，大量的I/O信號(hào)不進(jìn)入主站，由從站的S7-200處理。如傳感器等運(yùn)動(dòng)控制，由從站的S7-200按設(shè)定的程序執(zhí)行。由于其間設(shè)備距離比較近，從站的S7-200和主站S7-300之間的數(shù)據(jù)通過(guò)PROFIBUS總線進(jìn)行交換，因而大大節(jié)省了相關(guān)的電纜敷設(shè)費(fèi)用。

1.3從站（工藝鏡板清洗輸送系統(tǒng)）的S7-200負(fù)責(zé)成品分解、鋼板的磨刷清洗、儲(chǔ)存及高效輸送

通過(guò)PROFIBUS總線送至主站進(jìn)行處理。主站隨時(shí)掌握本站的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。本從站內(nèi)，大量的I/O信號(hào)不進(jìn)入主站，由從站的S7-200處理。傳感器等運(yùn)動(dòng)控制，由從站的S7-200按設(shè)定的程序執(zhí)行。從站的S7-200和主站S7-300之間距離較進(jìn)，其數(shù)據(jù)通過(guò)PROFIBUS總線進(jìn)行交換，因而大大節(jié)省了相關(guān)的電纜敷設(shè)費(fèi)用。

1.4從站（工藝蓋板輸送系統(tǒng)）的S7-200負(fù)責(zé)工藝蓋板

在上料和卸料之間的高效傳送和精確定位，從站內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息（工藝蓋板存放工位高度、工藝蓋板卸載工位、工藝蓋板放置工位的狀態(tài)信息，例如“正在輸送”、“允許放置”、“禁止進(jìn)入”、“正在校正”）通過(guò)PROFIBUS總線送至主站進(jìn)行處理。本從站內(nèi)，大量的I/O信號(hào)不進(jìn)入主站，由從站的S7-200處理。傳感器等運(yùn)動(dòng)控制，由從站的S7-200按設(shè)定的程序執(zhí)行。由于從站的控制系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備距離比較近，從站的S7-200和主站S7-300之間的數(shù)據(jù)通過(guò)PROFIBUS總線進(jìn)行交換，因而大大節(jié)省了相關(guān)的電纜敷設(shè)費(fèi)用。

1.5從站彩色觸摸屏，負(fù)責(zé)本系統(tǒng)內(nèi)的手動(dòng)操作、數(shù)據(jù)設(shè)定及運(yùn)動(dòng)控制的動(dòng)態(tài)顯示。

1.6總控工控機(jī)

由于信息采集的關(guān)系，也屬于PROFIBUS的從站，總控可以通過(guò)組態(tài)軟件顯示系統(tǒng)的運(yùn)行與產(chǎn)品信息，總控組態(tài)軟件也可以將信息傳入到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中以保存信息。基于profibus-dp的PCB壓合控制系統(tǒng)的平面布置圖中顯示：控制系統(tǒng)分為總控室（工控機(jī)）、系統(tǒng)主站：“三明治”疊配系統(tǒng)、系統(tǒng)從站1：工藝底板輸送；系統(tǒng)從站2：工藝鏡板清洗輸送；系統(tǒng)從站3：工藝蓋板輸送。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包含主站軟件、3個(gè)從站軟件、總控工控機(jī)軟件。

2.1主站軟件

主站軟件包括S7-300硬件組態(tài)，分配DP地址，從站的輸入輸出字節(jié)地址、與3個(gè)從站（S7-200）內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通信、與總控工控機(jī)的數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)程序、“三明治”疊配系統(tǒng)的控制程序。第一，S7-300硬件組態(tài)：由于采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，主站和各從站的通訊無(wú)需編寫(xiě)專門(mén)通訊程序，只要在S7-300硬件組態(tài)中，配置PROFIBUS總線DP地址與輸入輸出字節(jié)地址及字節(jié)數(shù)即可。第二，與3個(gè)從站（S7-200）內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通信：主站S7-300與從站S7-200通訊，其數(shù)據(jù)通過(guò)EM277模塊從主站傳輸給從站，達(dá)到數(shù)據(jù)交換。在S7-200的程序中，V0.0～V3.7是作為S7-300主機(jī)向S7-200主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的輸入點(diǎn)使用的，V4.0～V7.7是作為S7-200主機(jī)向S7-300主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的輸出點(diǎn)使用的，在S7-200中作為輸出給S7-300的數(shù)據(jù)，可以是Q*.*，也可以是I*.*，而作為S7-300輸出給S7-200的數(shù)據(jù)，可以是Q*.*，或者是I*.*，例如S7-200站的I0.0，可以通過(guò)V4.0～V7.7間任一點(diǎn)傳送到S7-300主站上去，也可以讓S7-300主站通過(guò)V0.0～V3.7間任一點(diǎn)傳送到S7-200站來(lái)。第三，總控工控機(jī)軟件，可將采集到的所有數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)PROFIBUS-DP存入總控工控機(jī)的SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。

2.2從站（工藝底板輸送系統(tǒng)）軟件

工藝底板高效輸送和精確定位的控制程序、向主站發(fā)送工藝底板傳送的路線各工位的狀態(tài)信息（例如“正在輸送”、“允許輸送”、“禁止進(jìn)入”）和接受主站指令信息。

2.3從站（工藝鏡板清洗輸送系統(tǒng)）軟件

成品分解、鏡板磨刷清洗、儲(chǔ)存及高效輸送的控制程序、向主站發(fā)送工藝鏡板傳送的路線各工位的狀態(tài)信息（例如“正在輸送”、“允許輸送”、“禁止進(jìn)入”、“正在清洗”）和接受主站指令信息。

2.4從站（工藝蓋板輸送系統(tǒng)）軟件

工藝蓋板在上料和卸料之間的高效傳送和精確定位的控制程序、向主站發(fā)送從站內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息（工藝蓋板存放工位高度、工藝蓋板卸載工位、工藝蓋板放置工位的狀態(tài)信息，例如“正在輸送”、“允許放置”、“禁止進(jìn)入”、“正在校正”）和接受主站指令信息。

二總控工控機(jī)軟件

工控機(jī)的程序用VB編寫(xiě)，VB通過(guò)ADO對(duì)象，對(duì)SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行插入、查詢、刪除等操作，記錄顯示各個(gè)工位數(shù)據(jù)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。

作者：何云松單位：杭州華日電冰箱股份有限公司