PROFIBUS-DP在挤出机塑料板材生产线改上的应用及智能从站开发的研究

摘要

在当前自动控制领域中，最倍受关注的技术之一就是现场总线技术。它具有数字化、全分散性、开放性和互操作性等特点，代表了今后工业控制网络发展的方向，本文首先分析了现场总线的产生原因及其特点和优势，着重研究了PROFIBUS-DP总线的网络体系结构和工作原理；然后，以某挤出机塑料板材生产线改造项目为背景，讨论了在塑料加工挤出机上引入该工业网络，将旧系统改造为PROFIBUS系统的方法。改造后的系统结构精简，抗干扰能力大大提高，经过二年多的运行效果良好，故障率较升级前明显降低。实践表明，PROFIBUS-DP现场总线能很好地满足塑料加工行业的需要，是一个具有广泛应用前景的现场总线标准。此外，为配合将来总线系统的扩展，文章还分别介绍了采用的专用集成芯片SPC3和LSPM2开发PROFIBUS-DP从站的设计方案和调试方法。其中，先讨论用SPC3开发出可与传感器或其他电气或驱动设备相连的PROFIBUS-DP从站通信接口，使国产设备或仪表能连接到PROFIBUS-DP现场总线的网络中。文中讨论利用开发包开发出了开关量输入输出、模拟量输入、模拟量输出等智能从站单元。对于只有开关量输入输出的从站，可以采用LSPM2简单从站协议芯片(LeanSiemensPROFIBUSMultiplexer)实现。由于该芯片不使用数据采集CPU，不用开发包即可实现PROFIBUS-DP从站功能，具有开发成本低廉、开发周期短等优点，故本文随后讨论了如何用LSPM2构成PROFIBUS-DP从站系统。所开发的从站经调试后，运行稳定，各项指标均达到设计要求。

目录

摘要

第一章前言

1.1论文课题来源

1.2本文所做的主要工作

1.3课题的意义

1.4课题的主要工作及论文章节安排

第二章PROFIBUS技术研究与分析

2.1现场总线技术的产生

2.2现场总线系统概述

2.3现场总线系统的特点与优点

2.4现场总线技术的发展现状

2.5现场总线与现场总线控制系统的研究方向

2.6 PROFIBUS概述

2.6.1 PROFIBUS的产生与发展

2.6.2 PROFIBUS的组成

2.6.3 PROFIBUS的协议结构

第三章PROFIBUS-DP在某挤出机塑料板材生产线改造项目上的应用

3.1塑料挤出机控制系统的发展

3.2生产工艺简介

3.3改造项目概况

3.4控制及监控系统改造的要求和内容

3.4.1控制及监控系统改造的要求

3.4.2控制及监控系统改造的内容

3.5控制方案的设计

3.5.1控制方案结构

3.5.2 PROFIBUS-DP主站

3.5.3工程师站

3.5.4操作人员工作站

3.5.5 PROFIBUS-DP从站

3.5.6系统主站与从站间的通讯

3.6控制系统的软件与组态

3.6.1 Wizcon组态软件

3.6.2 VersaPro编程软件

3.6.3软件配置与组态

3.7控制系统改造前后对比

3.8控制方案的特点及优点

第四章利用专用集成芯片SPC3开发PROFIBUS-DP智能从站

4.1 PROFIBUS-DP设备的通信接口开发解决方案

4.2 PROFIBUS-DP从站设计专用集成芯片SPC3

4.3 PROFIBUS-DP调试开发包Development Package4

4.4 PROFIBUS-DP智能从站硬设计

4.4.1微处理器外部RAM扩展和其外围路

4.4.2 PROFIBUS-DP智能从站DP通信接口电路

4.5 PROFIBUS-DP智能从站软件计

4.5.1外围电路操作件

4.5.2 PROFIBUS-DP通信接口件

4.5.3设备数据库文件(GSD)的编写

4.6 PROFIBUS-DP智能从站的调试

第五章利用PROFIBUS-DP专用简单从站协议芯片开站

5.1 DP从站专用简单从站协议芯片(LSPM2)

5.2 LSPM2的应用电路

5.3 LSMP2的报文结构

5.4 GSD文件的编写

第六章结束语

参考文献

作者论文发表情况

致谢