基于柔性制造裝配生產(chǎn)線的PROFIBUS總線設(shè)計

摘要：PROFBUS(現(xiàn)場總線)是一種開放的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，是針對一般工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計和開發(fā)的。它是西門子PLC的常用的通信方式，本文給出了該總線在柔性制造系統(tǒng)上的設(shè)計，經(jīng)實際應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期的效果。

PROFIBUS是一種開放的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，是針對一般工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計和開發(fā)的。協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)由EN50170規(guī)程加以規(guī)定，而且已經(jīng)被世界范圍的許多制造商開發(fā)，贊同和采用。目前，德國西門子公司的S7—300 PLC(總站)與S7—200 PLC(從站)通過EM277進(jìn)行PROFIBUS DP通訊。

1 柔性制造裝配生產(chǎn)線介紹

該柔性制造裝配生產(chǎn)線主要完成工件搬運(yùn)過程的順序邏輯控制，其控制器采用西門子S7—200系列的PLC，有8個單元組成，每個單元各有一個PLC，系統(tǒng)的上位機(jī)總站采用S7—300的PLC，它們相互之間采用PROFIBUS(現(xiàn)場總線)進(jìn)行通信。生產(chǎn)線示意圖如圖1所示。

在圖1中，站點(diǎn)1、2、3、4、5主要完成順序邏輯控制，站點(diǎn)6實現(xiàn)模擬量的控制。在裝配生產(chǎn)線運(yùn)行中各個站點(diǎn)既可以自成體系，彼此又有一定的關(guān)聯(lián)。為此，采用了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)，通過1個主站(S7—300系列PLC)和12個從站(S7—200系列PLC)組成系統(tǒng)，實現(xiàn)主從站之間的通信聯(lián)系。

2 PROFIBUS(現(xiàn)場總線)設(shè)計

PROFIBUS(現(xiàn)場總線)的通訊協(xié)議采用DIN19245標(biāo)準(zhǔn)和EN50170規(guī)范.保證PROFIBUS—DP的各個站點(diǎn)之間是開放的，多主的通訊方式，把125個站點(diǎn)鏈接成為一個網(wǎng)絡(luò)。本文采用PROFIBUS模板(9針SUB—D插座)，PROFIBUS按照分布式I/O系統(tǒng)來操作，即通過RS485串行總線系統(tǒng)把各個站連接在一起，取代了傳統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布線方式。其控制系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。PROFIBUS SUB—D插座的插針功能分配如表1所示。

3 PROFIBUS(現(xiàn)場總線)地址設(shè)計

柔性制造生產(chǎn)線中的PROFIBUS總線站點(diǎn)地址設(shè)置如表2所示、通訊地址設(shè)置如表3所示。

4 結(jié)束語

另外，本文所設(shè)計的柔性制造生產(chǎn)線中的PROFIBUS系統(tǒng)采用USS的方式對變頻器進(jìn)行控制和監(jiān)測。USS協(xié)議具有開放的，定義透明的特點(diǎn)，速度快，可達(dá)12MBd，所有的變頻器參數(shù)都可以通過串行鏈路進(jìn)行訪問，通過串行總線讀2出數(shù)字和模擬的輸入，控制數(shù)字和模擬的輸出。該PROFIBUS系統(tǒng)經(jīng)過實際應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期的效果。