PKS系统中实现电气设备的现场总线控制.doc

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1、PKS系统中实现电气设备的现场总线控制 摘要：本文介绍了在PKS系统中PROFIBUS现场总线技术的应用，并采用PROFIBUS-DP总线实现了对ABB公司ACS800变频器及智能马达中心M102的控制。文章主要从PKS系统规划、PROFIBUS网络组态以及PKS中实现PROFIBUS通讯及设备控制三个方面进行论述。 关键词：PKS；PROFIBUS；变频器；M102Abstract: This paper introduces the application of PROFIBUS technology in PKS. By adopting PROFIB

2、US-DP, it realized the control to ABB ACS800 inverter and the intelligent motor centre M102.The paper mainly explains the following 3 aspects: PKS system planning, PROFIBUS network configuration and PROFIBUS communication and device control in PKS.Keywords: PKS; PROFIBUS; INVERTER;

3、 M102    随着大型PLC、DCS在工厂中的广泛应用，极大地提高了企业的现代化水平。但由于电气设备不断增多，传统的硬接线方式使得控制室的电缆大量增加，同时电气设备的干扰问题也较难解决，这给DCS（PLC）、电气设备的维护带来了很多问题。而随着现场总线技术的不断发展和完善，使得以上难题迎刃而解。PROFIBUS就是一种应用较为广泛的现场总线技术，它是国际化的开放式现场总线标准，是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统。    本文主要讨论了霍尼韦尔公司PKS系统通过PROFIBUS现场总线实现与ABB变频器、智能马达中心（M102-P）通讯、控制的方

4、案。1　Experion PKS系统规划    Experion PKS是霍尼韦尔推出的最新的DCS控制系统，它采用基于Windows 2000的服务器,利用高速动态缓存区采集实时数据，融合了最新控制技术、现场总线、高级控制应用等。在现场总线方面支持FF、PROFIBUS、Device NET等多种流行的总线方式，因此具有较强的开放性，与第三方系统、仪表及设备的连接通讯较为方便。    在本套PKS系统中主要由三层网络组成：FTE冗错以太网、ControlNet（CNET）网络、PROFIBUS网络，如图1所示。FTE是Honeywell专利技术，使得商用的

5、100Mbps 以太网实现容错允许所有的单点故障，以及一些多点故障；切换速度可快达1秒，并可提供比普通以太网更多的通讯路径。ControlNet是一种令牌总线网络，也采用冗余，通讯速度保持在5Mbits/s（与距离无关）。    编制控制程序的软件为Control Builder，其组态全部采用图形化的工具，系统的控制程序是以CM（控制模块）为基本单位，可以单独从控制器中上装、下装，实现在线修改而不影响设备的正常运转。在CM中可以加入各种功能块（包括现场总线功能块），各功能块之间可以完成通讯、联锁功能。    Experion PKS 至 PROFIBUS 

6、DP 的接口通过专用硬件接口卡提供了PROFIBUS网络至控制器之间的通信路径。PROFIBUS接口模块 （PBIM） 是机架安装的模件，它允许在控制器和 PROFIBUS设备之间的直接连接。PBIM 是 PROFIBUS 网络中的主设备，其它设备为从设备。PBIM 允许控制器直接访问 PROFIBUS DP 网络中的设备。接口模件支持的设备包括电机驱动器（包括变频器）和编码器，以及可编程逻辑控制器。    在这套系统，一共采用了三个独立的PROFIBUS网段，其中两段通过M102控制普通电机，另外一段与变频器进行通讯控制。图1  PKS系统网络图2　PRO

7、FIBUS  DP网络组态    为实现DCS与ABB变频器及M102的通讯及控制，第一步是在DCS中完成PROFIBUS的网络组态工作。主要从以下四个方面着手设计组态。    （1） 网络设计：主要从通讯速率、从站数量、冗余安全几个方面考虑。由于变频器与M102的通讯速率不同，并且为了防止变频器的干扰，我们将变频器与M102放置在不同的网段；将工艺流程中互为备用的设备放置在不同的网段。    （2） 硬件连接：将各变频器或M102根据设计连接到相应的PKS系统中的PROFIBUS接口模块上（主站模块）。主站模块通过FLASH－ROM存储网络组态，并且支持断

8、电恢复后自动重新配置从站设备。    （3） 安装G