PROFIBUS—DP现场总线在熄焦车控制系统中的应用

（2）ET200M分布式I/O从站
　　由于大量I，O设备分布在现场，且距主站较远，直接连接非常不方便，系统配置了ET200M模块来解决上述问题。安装在现场的ET200M分布式I／O站最大限度地降低了信号传输电缆的数量，有效地简化了现场布线复杂性。
3．3网络介质
　　本系统现场总线网络采用屏蔽双绞线连接，抗干扰能力强且造价低廉。网络的接口为基于双绞线的ETARS485协议接口，通讯方式采用收发轮流进行的半双工方式。其发送器和接收器均以差分方式工作，每个信号用两根导线传输。无需公用信号，信号电平由两根导线的差值表示，线问及外界干扰大大削弱，具有高的抗共模干扰能力，保证了网络传输可靠。
4系统控制软件
　　控制软件结构如图2所示。

4．1系统控制软件的结构化编程方式
　　系统控制软件的编制用SATICS7-30o语言完成，采用结构化编程方式编制。即将系统复杂的自动控制任务分解成为能够反映系统工艺，功能的若干子任务，即分解为初始化任务，电机车1静电机变频器控制任务、电机车电机变频器控制任务，车载旋转焦罐变频器控制任务、系统通讯任务，再分别对各子任务编制相应的控制程序模块如图2所示，最后创建组织块OB1，形成模快化结构程序。
　　在程序运行时，PLC连续循环执行组织块OB1，在OB1中调用相应的程序块，在其下载到CPU后，PLC就循环扫描执行这些程序。
4．2系统自动定位停车控制算法
　　系统中的熄焦车和车载旋转焦罐设备均有自动定位停车的控制要求。本课题组采用最优控制思想并结合系统各种约束条件设计出设备的优化运行模型。每一运行周期，PLC控制器依据优化运行模型计算出该次定位停车过程控制指令的期望值，并通过对设备运行过程中实际速度和距目标位距离等现场参数的分析，给出控制指令的修正值，控制器最终输出到传动系统的控制指令为Uo-Ur=△U。
　　该算法能有效提高定位精度，且简单、适应性强。
4．3系统数据通讯
　　系统的现场设备与PLC之问通过PROFmUS-DP总线可以完成数据的读写和过程数据的传输，如控制字，状态字，给定值和实际值等。
　　本系统主站核心模块CPU315-2DP具有PR0FmUS-DP接口，无需另外的通讯接口单元。借助于CBP2通讯接口板，变频器通过PR0FmUS-DP现场总线与SATICS7-30o可编程控制器连接。在编程软件STEP7中完成硬件网络组态，为变频器分配网络地址。该地址必须与变频器CBP2板中设置的相同，在PLC程序组织块OBI中选用SFC14“DPRD—DAT”，SFC15“DPWB_DAT”系统功能块向变频器的CBP2模块读取，发送数据。
　　以电机车1#变频器为例，如图3所示，其控制字单元FO地址从W静1础100（n）到W静1础10B（H），因此可进行12个字节的读取，写入调用系统功能块SFC15，可把PLC应用程序“1#行走数据”块中从DB11．DBX0．0开始的12个字节的内容写入1#变频器的控制存储单元，包括初始化控制字，运行方向控制字、当前速度给定控制字、变频器使能控制字等，控制变频器运行。调用系统功能块SFC14，可把1#变频器的电机转速实际值等状态字读入“1#行走数据”块从DBII．DBX12．0开始的12个字节的单元中。

5结束语
　　本控制系统应用PROFmUS-DP总线技术实现分布式控制，使现场布线的复杂性有效简化，不仅节省大量电缆及敷设费用，而且调试维护简单方便，大大提高了系统的实用性、可靠性和开放性，充分体现了现场总线技术的优越性。系统目前已投入试运行，工程实践证明，达到了预期的控制要求，控制精度高，运行稳定，抗干扰能力强。