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当今社会,信息技术的迅猛发展已经深入到各个领域,对传统的监控模式产生了极大的影响。现场总线技术以其结构简单、费用低、易于维护、可靠性高、开放性等多种优势日渐成为自动化领域的热点,基于现场总线的控制系统(FCS)以其诸多优点在工业监控领域引起了一场划时代的变革。本文针对面粉生产的项目,论证了基于PROFIBUS—DP现场总线控制系统在面粉生产控制中应用的可能性和优越性。
PROFIBUS—DP(Process Fieldbus—Decentralized Periphery)是目前应用最广泛的国际标准现场总线技术之一,是一种用于现场设备级控制系统和分散式I/O通讯的协议,目前在工业控制领域中已成为发展速度最快、应用范围最广、最有发展前景的现场总线。因此,深入研究PROFIBUS—DP的技术特点,掌握网络的构建和配置方法,已经成为顺应技术发展潮流,促进现场总线技术推广应用的迫切需要。
本文从分析PROFIBUS现场总线技术入手,研究PROFIBUS—DP协议及其报文结构,阐述SIMATIC S7—300系列PLC中PROFIBUS总线的应用。在分析生产线工艺流程及控制需求基础上,利用STEP7完成了面粉生产线总体方案的论证与设计;探讨了基于PROFIBUS现场总线的生产线网络化控制方案;同时利用西门子公司WinCC软件实现了上位机与PLC的通讯,开发出了操作方便、监控合理的人及交互界面,完成了面粉生产线的集成管理与监控系统软件的设计。
本文研究的目的在于实现基于PROFIBUS—DP现场总线的Siemens PLC S7—300控制系统设计及组态,包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。文中对PROFIBUS总线的技术特征、系统构成、信息传递、控制方法等进行了归纳和总结;对现场总线控制技术PROFIBUS的协议结构、传输技术、存取协议等技术问题作了进一步分析和讨论,特别是整个系统的结构模型和相关的技术协议进行了深入的分析。通过PLC控制系统与现场总线技术的结合,实现了系统高速实时通信的目的,增强了系统的稳定性,安全性和实时性。