基于PROFIBUS-DP总线的电力参数监控系统设计.doc

基于PROFIBUS-DP总线的电力参数监控系统设计ThePowerParametersMeasuringandControlSystemBasedonPROFIBUS-DPFieldbus韩英昆1牟琳2(,)摘要:本文结合某国际机场航站楼电力参数监控系统工程实例介绍了基于S7-300PLC的PROFIBUS-DP总线监控系统的设计,其中包括系统结构特点、网络连接和网络组态以及人机界面(HMI)设计。关键词:现场总线控制系统;PROFIBUS-DP;S7-300PLC;STEP7Abstract:WiththebackgroundofarealprojectusedintheInternationalAirfield,thispaperintroducesthedesignofaPROFIBUS-DPmeasuringandcontrolsystembasedonS7-300PLC,workconnectionsandconfigurations,:FCS;PROFIBUS-DP;S7-300PLC;STEP71引言现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。目前,现场总线种类繁多,还没有统一的标准,每种总线都有其独特的产生背景和应用领域,影响比较大的有CAN总线、LonWorks总线、HART总线、FF总线、RPOFIBUS总线等。PROFIBUS-DP主要应用于现场设备级,它的响应时间从几百微秒到几百毫秒,~12Mbps。在某国际机场航站楼的电力参数监控系统设计时,考虑到现场参数变量较多,位置分散,且对信号的实时性和抗干扰能力都要求较高,一般的监控网络很难满足系统要求,因此在系统的监控层选用PROFIBUS-DP通信网络完成系统的主控设备S7-300PLC与分布的现场设备之间的数据通信工作。在S7-300PLC与带通讯卡的上位机之间采用了MPI通信方式。2系统网络拓扑结构根据在工业控制实际需要及其经费情况,系统的硬件组成通常有以下几种网络拓扑结构方案。以PLC或控制器作为一类主站,不设监控站,但调试阶段配置一台编程设备。该方案的PLC或控制器完成通信管理、从站数据读写、从站远程参数化工作。以PLC或控制器作为一类主站,监控站通过串口与PLC一对一连接。该结构方案的监控站不在PROFIBUS总线网络上,不是二类主站,不能直接读取从站数据合完成远程参数化工作。监控站所需的数据只能在PLC控制器中读取。以PLC或控制器作为一类主站,监控站即二类主站连接到PROFIBUS总线网络上。该方案的监控站可以完成远程编程、参数化及在线监控功能。使用PC机加PROFIBUS网卡作为一类主站,监控站与一类主站一体化。该方案成本较低,但要求PC机具有高可靠性、能长时间连续运行,如果PC机出现故障,将影响整个系统的正常工作。另外,通信厂商通常只提供一个模板的驱动程序,总线控制、监控程序可能需要用户自己开发。puter)加PROFIBUS网卡加SoftPLC的结构形式。该方案中用紧凑式PC机取代了一般的PC机,使系统的可靠性大大增强。SoftPLC是将通用型PC机改造