PROFIBUS总线技术在清梳联系统中的应用

　　3.2 硬件构成

　　本系统包括18台清花机和54台梳棉机。其中54台JWF1204型号的梳棉机和12台清花机都是采用S7-200的PLC作为单机设备的控制器，另外6台清花机的控制器采用带有RS-485通讯接口的自开发模块。由于一个PROFIBUS-DP网络中最多可以126个系统从站，每个网段中最多有31个系统从站[3]。因此，清梳联工序的网络结构主要是采用S7系列的315-2DPCPU作为系统主站，分别采用EM277通讯模块和RS-485/DP通讯模块将各个单机设备通过3个中继器和1个终端电阻组成4个网段（每个网段包括18个从站），构成PROFIBUS-DP网络。其网络结构示意图如图2所示。

　　3.3 系统组态

　　安装西门子的STEP7 V5.3版本的组态软件，分配系统主站和从站地址，利用PROFIBUS-DP专用电缆和连接器以及中继器、终端电阻，按照网络拓扑结构进行系统网络的物理连接。然后在STEP7软件上添加第三方设备需提供自己的GSD文件。GSD文件是制造商事前写好的，已经固化到相应的设备中，不同性能的设备其GSD文件也不一样。用户可以读GSD文件，但不能对其进行修改。进行系统组态时，必须添加设备的GSD文件，只有这样设备才能被系统所认可。然后在新建项目的菜单中，选择“SIMATIC 300 Station”，插入CPU315-2DP的系统主站，然后根据从站性质，分别组态EM277和RS-485/DP的通讯模块[4]。整个系统的组态结构示意图如图3所示。

　　3.4 软件设计

　　软件系统分别选用工业组态编程软件STEP7 V5.3和远程监控软件SIMATIC WinCC。STEP7运行于Windows环境下，界面友好，完成硬件组态、参数设置、PLC程序编制、测试、调试等。而WinCC包括设置工业流程监控画面、报警信息记录、全局脚本、用户管理、数据的分析、处理及存储等功能，集控制技术、人机界面技术、数据库技术、网络技术等于一体，含有实时数据报表、历史数据报表、实时曲线、历史曲线、报表查询等控件，为系统的进一步的二次开发提供了平台。另外通过友好的HMI还可以进行系统的状态监控、参数设置、故障显示等处理。并且对纺织机械设备的数据读取，通过在底层PLC控制器中编写应用程序，通过PROFIBUS-DP网络，可以在上位机的WinCC监控软件的数据库中输入输出数据。