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西門子dp總線是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設備層數(shù)據通信與控制的現(xiàn)場總線技術[2-3],可實現(xiàn)現(xiàn)場級到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網絡，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設備智能化提供了可行的解決方案[4].profibus系列由profibus-dp/fms/pa三個兼容部分組成。其中profibus-dp和pa的特點如下[1,5]:

西門子dp總線是適用于自動控制系統(tǒng)與分散i/o 之間的高速通信；可取代24 v 或4~20 ma 的串聯(lián)式信號傳輸；使用rs 485傳輸技術或光纖媒體。

西門子dp總線是專為過程自動化設計；可將變送器和執(zhí)行器連接到一根公共總線，可用于本質安全領域；數(shù)據傳輸采用擴展的profibus-dp協(xié)議，還具有pa行規(guī)。

本文將采用profibus-dp和profibus-pa通信協(xié)議來構建過程控制系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)架構

本過程控制系統(tǒng)用于模擬對工業(yè)現(xiàn)場液位、溫度等信息的采集、處理，pid 控制和控制工藝流程的實時監(jiān)控。系統(tǒng)通過西門子dp總線進行數(shù)據傳輸和交換，采用mpi通信方式與上位機進行通信和遠程控制，從而使整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)網絡化和數(shù)字化?？刂葡到y(tǒng)結構圖如圖1所示。

系統(tǒng)主要包含上位監(jiān)控機、cpu、以太網通信模塊、dp鏈路、分布式i/o和變頻器dp從站、溫度和壓力變送器、閥門定位器、電磁流量計等。cpu 采用siemens 的s7300 315-2 dp,既具有多點通信功能的mpi 接口，又具有profibus-dp通信功能[6].

3 系統(tǒng)組態(tài)

3.1 硬件組態(tài)

針對西門子s7-300 plc 來說，其硬件組態(tài)是通過step7 軟件來實現(xiàn)的。組態(tài)過程主要包括以下幾個步驟。

1新建項目。

新建項目時需選擇好存儲路徑和項目名稱。

2添加工作站

右鍵---新建的站點名字，選擇插入simatic300 station.

3硬件配置[7]

雙擊hardware 進入硬件配置界面，從右側硬件列表中拖入機架，并按實際機架上模塊的順序依次添加電源、cpu315-2dp、ai/ao模塊。dp/pa link等。根據每個測試系統(tǒng)的不同，有選擇的在pa層掛入變頻器、流量計、變送器和電磁閥等對象。圖2是組態(tài)完的結果。