【正文】 5接口。最大傳輸速率為12M/Bit/S. PLC通過(guò)MPI能同時(shí)連接運(yùn)行STEP7 的編程器、計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面（HMI)及其它SIMATICSM7和C7。STEP 7用戶界面提供了PLC硬件組態(tài)功能，使得PLC硬件組態(tài)很簡(jiǎn)單。STEP 7用戶界面提供了通信組態(tài)功能，使通信組態(tài)也變得簡(jiǎn)單。 聯(lián)網(wǎng)的CPU可以通過(guò)MPI接口實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)(GD)服務(wù)，周期性地相互進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 每個(gè)CPU可以使用的MPI連接總數(shù)與CPU的型號(hào)有關(guān)。 工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)用于工廠管理層和單元層的通信系統(tǒng)。用于對(duì)時(shí)間要求不太嚴(yán)格，需要傳送量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。西門子的工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸速率為10M/100M Bit/S,最多可以達(dá)到1024個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)的最大范圍為150KM。西門子的S7系列PLC通過(guò)PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)ISO協(xié)議，可以利用S7的通信服務(wù)進(jìn)數(shù)據(jù)交換。 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)PROFIBUSDP通訊網(wǎng)絡(luò)是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUSDP可取代辦24VDC或420mA信號(hào)傳輸。ProfibusDP使用物理層，數(shù)據(jù)鏈接層和用戶接口，用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站地輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站程序循環(huán)時(shí)間短。PROFIBUSDP還提供智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)警處理及復(fù)雜設(shè)備在運(yùn)行中參數(shù)的確定。 1 特征 傳輸技術(shù):RS485雙絞線、雙線電纜或光纜。波特率從 —12Mbit/s ；12Mbps時(shí)最大傳輸距離為100m，另外還可以用中繼器延長(zhǎng) 。 總線存取:各主站間令牌傳遞，主站與從站間為主—從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)?？偩€上最多站點(diǎn)（主—從設(shè)備）數(shù)為126。 通信:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。循環(huán)主—從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主—主數(shù)據(jù)傳送。 運(yùn)行模式: 運(yùn)行、清除、停止。 同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步。 診斷功能： 經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的PROFIBUSDP診斷能能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集 可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時(shí)器。對(duì)DP從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。2 PROFIBUS DP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PROFIBUS—DP 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PROFIBUS—DP System structure 主站設(shè)備帶有PROFISBUSDP接口的S7300的CPU、CPU4435和IM467；CPU3425。CP3435。帶有DP接口或DP處理器的C7；以及西門子某些老型號(hào)PLC、PG和OP。從站設(shè)備分布式I/O設(shè)備ET200；通過(guò)通信處理器CP3425的S7300、帶有DP接口的S7300（只能通過(guò)CPU4435）、帶有EM277通信模塊的S7200 PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)使用注意事項(xiàng)終端電阻的使用：在總線段的開(kāi)始和結(jié)束處，必須打開(kāi)終端電阻，以保證各主站和從站之間能夠正常通訊，如想要終止通訊，則在某個(gè)從站出將終端電阻打開(kāi)即可。終端電阻的作用：有效減小網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在傳輸過(guò)程中的反射和折射效應(yīng)，從而使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)增強(qiáng),可以有效地抵御電磁干擾。波特率的選則網(wǎng)段長(zhǎng)度 波特率 Baud rate 波特率的選擇Table The choice of baud rate波特率網(wǎng)段長(zhǎng)度KBaud1000米500KBaud400米KBaud200米3到12KBaud100米若網(wǎng)段長(zhǎng)度超過(guò)1000米則加用中繼器，其作用是對(duì)信號(hào)的放大和再生。 綜上所述，本設(shè)計(jì)要應(yīng)用在工廠車間內(nèi)，且PROFIBUS是用于車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)層的通信系統(tǒng)，所以本設(shè)計(jì)采用PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，采用的是通訊協(xié)議中的DP協(xié)議。 系統(tǒng)的硬件配置圖 S7—300主從站硬件配置圖 S7300 hardware configuration PLC與ET200站的通信設(shè)置圖 PLC與ET200通訊設(shè)置 Communication configuration between PLC and ET200ET200是采用PROFIBUS—DP協(xié)議的分布式I/O設(shè)備。應(yīng)用時(shí)，S7PLC作為DP主站，通過(guò)帶有集成DP接口的CPU，連接到PROFIBUS總線,而ET200作為DP從站連接到PROFIBUS總線上。添加的分布式I/O與PLC站中的本地I/O具有統(tǒng)一的編址，因此在用戶程序中可以像訪問(wèn)本地I/O一樣方便地訪問(wèn)分布式I/O。 PLC與變頻器的通信設(shè)置圖 PLC與變頻器1通訊配置 Communication configuration between PLC and Frequency converter 1 PLC與變頻器1通訊配置 Communication configuration between PLC and Frequency converter 2 通訊小結(jié)在本設(shè)計(jì)中主站是帶有PROFIBUS—DP接口的SIEMENS S7—300 PLC CPU。從站為一個(gè)分布式I/O設(shè)備ET200以及一臺(tái)帶8個(gè)電機(jī)的變頻器和一臺(tái)帶2個(gè)電機(jī)的變頻器ET200用總線形式與CPU連起來(lái)使用，它接收的數(shù)據(jù)通過(guò)總線傳輸給PLC的CPU，CPU經(jīng)過(guò)處理后再把信號(hào)通過(guò)ET200的輸出輸送出去，ET200不需要編程，但是在寫(xiě)程序的時(shí)候，必須在硬件組態(tài)中將ET200通過(guò)總線掛在CPU機(jī)架上，并且保證實(shí)際模塊與組態(tài)信息保持一致。本設(shè)計(jì)通訊主站與各從站傳輸速率： 傳輸速率Table Transmission rate 站波特率站S7—300（主站1）ET200（從站2）變頻器1（從站3）變頻器2（從站4）S7—300（主站1）100 K bit/sET200 （從站2）100K bit/s6 M bit/s M bit/s變頻器1（從站3）6 M bit/s變頻器2（從站4） M bit/s第六章 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)該程序主要由主程序、測(cè)長(zhǎng)程序、稱重程序、故障報(bào)警程序和信號(hào)傳遞程序組成。以下省去稱重部分。 主程序負(fù)責(zé)控制設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行和急停，完成對(duì)于下設(shè)子程序的選擇執(zhí)行。 測(cè)長(zhǎng)程序完成測(cè)長(zhǎng)輥道的自動(dòng)（手動(dòng)）正傳（加速、減速）和反轉(zhuǎn)。利用350高速計(jì)數(shù)器模塊完成對(duì)于脈沖編碼器的計(jì)數(shù)和清零，將高速計(jì)數(shù)器所計(jì)之整數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際長(zhǎng)度，得出length1,檢測(cè)每一個(gè)光電開(kāi)關(guān)下降沿觸發(fā)時(shí)（即管左端移開(kāi)光電開(kāi)關(guān)時(shí)）產(chǎn)生的中斷信號(hào)，根據(jù)對(duì)于產(chǎn)生最后一個(gè)中斷信號(hào)的光電開(kāi)關(guān)位置的檢測(cè)，計(jì)算出該光電開(kāi)關(guān)到第一對(duì)光電開(kāi)關(guān)的距離length2，length2length1得出鋼管的實(shí)際長(zhǎng)度length,然后再通過(guò)將其與基準(zhǔn)值的比較，確定鋼管是否符合生產(chǎn)要求。 信號(hào)傳遞程序完成各個(gè)工位管的檢測(cè)，確定延時(shí)的時(shí)間以及是否執(zhí)行工位賦值指令。檢驗(yàn)稱重、測(cè)長(zhǎng)得出的數(shù)據(jù)是否超過(guò)上下限，確定鋼管是否合格。 故障報(bào)警程序主要完成對(duì)于測(cè)長(zhǎng)電機(jī)、步進(jìn)梁電機(jī)、測(cè)長(zhǎng)變頻器以及步進(jìn)梁變頻器的故障的檢測(cè)和報(bào)警。0B1：主程序FC2：測(cè)長(zhǎng)程序FC7：信號(hào)傳遞程序FC8：故障報(bào)警程序（見(jiàn)附錄2）參考文獻(xiàn)[1] 西門子（中國(guó)）（中國(guó)）有限公司， 1997[2] ，1992[3] ，2002[4] ，2001[5] ，1999[6] ，2002[7] ，2002[8] ，2000[9] ，機(jī)械工業(yè)出版社，2003[10] ，北京航空航天出版社，2003附錄1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 系統(tǒng)框圖Fig. System block diagram 供電電路圖Fig. Power supply circuit diagram 測(cè)長(zhǎng)輥道電路圖Fig. Measure rail motor diagram 步進(jìn)梁電路圖Fig. Walk forward beam diagram 輔助部分電路圖Fig. Subsidiary parts circuit diagramFig. Control circuit wiring diagram圖 PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸入模塊電路圖Fig. PLC inside model diagram PLC輸出模塊電路圖Fig. PLC outside model diagram PLC輸出模塊電路圖Fig. PLC outside model diagram圖 PLC輸出模塊電路圖Fig. PLC outside model diagram PLC輸出模塊電路圖 PLC outside model diagramFig. Electromagnetic valve diagram附錄2 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)信號(hào)傳遞程序：致謝在此論文撰寫(xiě)過(guò)程中，要特別感謝我的導(dǎo)師吳鳳英老師的指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝她的諒解與包容。沒(méi)有吳老師的幫助也就沒(méi)有今天的這篇論文。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂(lè)的。感謝我的老師們，謝謝他們?cè)谶@四年中為我們所做的一切，他們不求回報(bào)，無(wú)私奉獻(xiàn)的精神很讓我感動(dòng)，再次向他們表示由衷的感謝。在這四年的學(xué)期中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。在此，也對(duì)他們表示衷心感謝。謝謝我的父母，沒(méi)有他們辛勤的付出也就沒(méi)有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻(xiàn)給你們！本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！