2.2 SIMATIC S7主站

作为DP主站,CPU位于控制中心。本系统选用CPU315-2DP模块化PLC,它集成了Profibus-DP现场总线接口装置,具有强大的处理能力(具有0.3ms处理1024语句的速度)。PLC程序在上位机STEP 7中编制完成后下载到CPU315并存储,CPU可自动运行该程序,根据程序内容读取总线上的所有I/O模块的状态字,控制相应设备。

2.3 从站(Slave A,B)

从站A中,SIMOVERT Master drives为交流变频器,CB1为与之配套的通信处理器。SIMOREG K 6RA24为直流变流器,CB24为与之配套的通信处理器。当S7-300或S7-400作Profibus-DP网的主站时,可分别带这样的从站(SLAVE)32个,如加中继器,最多可达127个。这种交直流传动产品,可对电机进行开、闭环控制,通过CB通讯板将从DP网中接受的数据存入双向RAM中。双向RAM中的每一个字都被编址,在变频(流)器端的双向RAM可通过被编址参数排序,向变频(流)器写入控制字、设置值或读出实际值,诊断信息等参数[4]。

2.4 分布式I/O ET200M

ET200M是一种模块化的分布式I/O站,通过IM-153接口与Profibus-DP现场总线连接。对于SIEMENS STEP7开发平台,在ET200M上的分散I/O节点的地址排布与传统集中式的地址排布是一致的,所以在编程时就和编制集中式控制程序一样,而且分散I/O的模块地址可以根据用户需要而改变,以适应实际现场调试时的需要。

3 、Profibus-DP通讯功能

Profibus-DP网络使用了物理层、数据链路层以及自己的用户层,其中物理层采用ETA RS485传输技术,采用屏蔽双绞铜线或光纤两种传输电缆。在总线的两端为了防止浪涌,接有终端电阻,实际使用时,应注意将位于中间节点的接头终端电阻置于OFF位置。

数据链路层又称现场总线数据链路层(Fieldbus Data Link. FDL)一般有两种介质存取方式:令牌总线(Token Bus,令牌总线协议符合IEEE802.4)和主从方式。

令牌是一种特殊的电文,它在主站之间传递控制权,令牌总线方式使得某个得到令牌的主站可在一个事先规定的时间段内得到总线控制权,在这段时间内允许这个主站执行主站的工作,这个主站可依照与主站或从站的关系表和所有主站或所有从站进行通信。若该主站没有需要发送的帧或在规定时间内发送完了所需发送的帧,或者该主站的控制时间终了时它就将主站令牌传递给下一个主站,这样就保证了即使在重载下,每个主站都可以在确定的时间内得到总线使用权,避免了在以太网中重载下容易阻塞的缺点,保留了总线型网络结构简单、自由增减站点的优点。

主从方式的数据链协议与局域网标准不同,它符合HDLC中的非平衡正常响应模式(NRM),该模式的工作特点是 :总线上一个主站可以控制多个从站,主站与每一个从站建立一条逻辑链路,主站发出命令,从站给出响应;从站可以连续发送多个帧,直到无信息发送、达到发送数量或被主站停止为止。数据链路中帧的传输过程分为三个阶段:数据链路建立、帧传输和链路释放。

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