西門(mén)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊6SL3120-1TE21-8AC00現(xiàn)貨供應(yīng)

微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，一般是將聯(lián)鎖置于上位機(jī)中,，這樣安全性,、可靠性得不到保障。文中用西門(mén)子 S7-400HPLC完成聯(lián)鎖功能,，構(gòu)成PROFIBUS-DP/MPI 分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),，這樣整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全可靠。通過(guò)介紹DP/MPI網(wǎng)的概念和實(shí)現(xiàn),，結(jié)合唐山鋼鐵公司焦化站聯(lián)鎖實(shí)例,，著重闡明用PLC實(shí)現(xiàn)DP/MPI網(wǎng)絡(luò)，以解決該聯(lián)鎖系統(tǒng)中分布式輸入輸出等,。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,、安裝，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好,，安全可靠地實(shí)現(xiàn)和完成車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖功能,，應(yīng)用前景很好,。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線; 可編程邏輯控制器; 開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)
引言
　　車(chē)站聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,，它的主要任務(wù)是控制車(chē)站中的信號(hào)機(jī)和道岔,，并且對(duì)信號(hào)燈狀態(tài)進(jìn)行處理和對(duì)進(jìn)路進(jìn)行選擇等。隨著鐵路信號(hào)系統(tǒng)的信息化發(fā)展,，微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)必然取代舊式的電氣聯(lián)鎖系統(tǒng),。
　　就國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀來(lái)看，大多采用上,、下位機(jī)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站信號(hào)的控制;有些微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中,，下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、命令發(fā)送,、數(shù)據(jù)輸出等,，而把主要的聯(lián)鎖功能置于上位機(jī)，這樣一來(lái),，上位機(jī)負(fù)擔(dān)太重，一旦上位機(jī)產(chǎn)生故障,，不能保證系統(tǒng)的安全性,、可靠性。如果能夠?qū)⒙?lián)鎖功能塊置于下位機(jī),，下位機(jī)安全性,、可靠性比較高，那么整個(gè)系統(tǒng)的安全性,、可靠性就能夠得到有效保證,。
　　在以前的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中,，用工業(yè)控制機(jī)作為下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能,，但不能保證系統(tǒng)冗余,，這樣就不能保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性、可靠性,。就要不斷更新和研究,，尋求更完善的、更可靠的硬件,、軟件環(huán)境,，以提高系統(tǒng)性能和安全系數(shù)。用西門(mén)子PLC完成聯(lián)鎖功能,，構(gòu)成PROFIBUS-DP/MPI分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),，這樣整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全可靠。
　　PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是隨全數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展而產(chǎn)生的,，是由德國(guó)組織開(kāi)發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)——PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)（DIN19254）,。
　　PROFIBUS是近年來(lái)國(guó)際上的現(xiàn)場(chǎng)總線，也是目前數(shù)據(jù)傳輸率*快的一種現(xiàn)場(chǎng)總線（傳輸率可達(dá)12M波特）,，在很多領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用,。它是不依賴于生產(chǎn)廠家的、開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線,，各種各樣的自動(dòng)化設(shè)備均可通過(guò)同樣的接口交換信息,。
　　PROFIBUS-DP（DistributedI/OS-分布系統(tǒng)）是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的模塊，有比較高的數(shù)據(jù)傳輸率,，適用于系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的通信,，遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)尤為適合。它允許高速度周期性的小批量數(shù)據(jù)通信,，適用于對(duì)時(shí)間要求比較高的自動(dòng)化場(chǎng)合,。
　　筆者將以S7-400HPLC為例，結(jié)合其在鐵路信號(hào)中的應(yīng)用,，探討實(shí)現(xiàn)PROFIBUS-DP/MPI網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理和方法,。
PROFIBUS-DP/MPI網(wǎng)的性質(zhì)和特點(diǎn)
　　PROFIBUS-DP適用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息,。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外,，PROFIBUS-DP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)警處理等,。
DP網(wǎng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)
　　PROFIBUS定義了各種數(shù)據(jù)設(shè)備連接的串行現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)和功能特性,，這些數(shù)據(jù)設(shè)備可以從底層（如傳感器、執(zhí)行器層）到中間層（如車(chē)間層）廣泛分布。
　　PROFIBUS連接的系統(tǒng)由主站和從站組成,。主站一般要復(fù)雜些;從站為簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備,，典型的從站為傳感器、執(zhí)行器及變送器,，它們沒(méi)有總線控制權(quán),，僅對(duì)接收到的信息給予回答，或者主站發(fā)出請(qǐng)求時(shí)回送給主站相應(yīng)信息,。從站只需要協(xié)議的一小部分,，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常方便。
　　PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498****,，以開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Open System Interconnection,，OSI）作為參考模型，該模型共有7層,，PROFIBUS-DP定義了其中的第一,、二層和用戶接口。第3到7層未加描述,。
　　圖1為ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結(jié)構(gòu)比較,。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說(shuō)明了各種不同 PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為,。物理層采用EIARS-485雙絞線或光纖,，連接器采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)的9針D型插座。數(shù)據(jù)鏈路層提供了介質(zhì)存取控制功能,、數(shù)據(jù)的完整性檢查以及傳輸執(zhí)行的協(xié)議,，在PROFIBUS中稱第2層為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL）（包括介質(zhì)訪問(wèn)存取控制（MAC）子層、現(xiàn)場(chǎng)總線鏈路控制（FLC）子層,、現(xiàn)場(chǎng)總線管理（FMA1/2）子層）,，采用混合介質(zhì)存取協(xié)議，對(duì)應(yīng)于DIN（E）19245,，支持單主或多主系統(tǒng),，主或從設(shè)備，*大站數(shù)為126,。它包括主站之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧钆骗h(huán)方式和從站之間的主-從方式,。PROFIBUS第7層包括底層接口（LLI）、現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（FMS）和現(xiàn)場(chǎng)總線管理（FMA7）,。 
    
圖1　ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結(jié)構(gòu)比較
　　圖2為PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)傳輸示意圖,，即主站發(fā)送請(qǐng)求，訪問(wèn)DP從站,，其中包括幀格式;從站收到請(qǐng)求信息后，立即響應(yīng)主站，并回送響應(yīng)幀,。
    
圖2　PROFIBUS-DP用戶數(shù)據(jù)傳輸
DP網(wǎng)的性質(zhì)及特點(diǎn)
　　PROFIBUS—DP采用主從方式和低層的令牌環(huán)傳遞相結(jié)合的形式進(jìn)行通道分配,，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以將總線系統(tǒng)分割成線段，分步建立,，段間用中繼器連接,，每個(gè)段可以有32個(gè)網(wǎng)絡(luò)站，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到126個(gè)網(wǎng)站,。由于*大傳輸速率可達(dá) 12Mbps,，以及其第2層采用SRD（發(fā)送并要求回送）功能，使得輸入,、輸出數(shù)據(jù)可以在一個(gè)周期內(nèi)完成,，傳輸速度提高了，可盡可能地減少總線周期,。而在單主站系統(tǒng)中只有一個(gè)主站,，這種組態(tài)提供了*短的總線周期。 PROFIBUS-DP開(kāi)放性好,，開(kāi)展性強(qiáng),，靈活性高。
　　用 S7-400HPLC構(gòu)成DP網(wǎng),，由于SIMATICS7V5.2提供有效的系統(tǒng)主持,，可實(shí)現(xiàn)軟件參數(shù)化I/O、多功能自診斷,，功能模塊更易于連接,。在 S7-400H系統(tǒng)中，CPU之間的同步,，由同步模塊通過(guò)同步光纖連接,，在軟件和硬件方面都可以實(shí)現(xiàn)CPU同步。采用STEP7編程軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)集中控制編程,，診斷測(cè)試就象采用集中處理單元的集中編程接口時(shí)一樣,。在編程過(guò)程中，不需考慮硬件配置,，由編程軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組態(tài),。
MPI網(wǎng)的性質(zhì)和特點(diǎn)