西南科技大学 毕业设计（论文）

4.2 PROFIBUS-DP总线及ET200M选型

1.ET200M

SIMATIC ET200M是采用模块化的设计，方便安装于控制柜。且与SIMATIC S7-300 I/O模块及功能模块兼容，安全性高。支持 “热插拔”功能，适合过程控制中危险区域使用，远程扩展使用等特殊情况。

ET200M是高密度配置的模块化I/O站，保护等级为IP20。它可以用S7－300可编程控制器的信号，功能和通讯模块扩展。由于模块的种类众多，ET200M尤其适用于复杂的自动化任务。可插入模拟量HART的输入和输出模块，意味着ET200M适用于过程工程。它也适宜于与冗余系统一起使用。ET200M是在PROFIBUS-DP上的被动站(从站)。最大数据传输速率为12M位/S。ET200M也可以在运行过程中，在有电源情况下配置S7-300 I/O模块的有源总线模块，其余模块仍继续运行。

1.ET200M由以下部分组成 ：

(1）IM153接口：用于与PROFIBUS-DP现场总线的连接 ；

(2）各种I/O模块：用总线连接器连接或插入在有源总线模块内, 总线连接器设计，在运行过程中不能更换模块； 有源总线模块设计，在运行过程中能更换模块；

(3）电源(如有必要) ；

(4）S7-300自动化单元的所有I/O模块：都可应用(功能和通信模块只用于SIMATIC S7/M7主设备)； (5）HART模块 。

ET200M最多可扩展8个I/O模块，每个ET200M的最大地址区：128字节输入和128字节输出。ET200M通过RPOFIBUS-DP与PLC控制柜连接通信。 2.PROFIBUS-DP总线

PROFIBUS是世界上最大的开放式工业现场总线网络之一，它的的技术性能使其可以用于工业自动化的一切领域。这种网络能够支持32个节点，最高运行速度为12Mbps。与大多数现场总线系统一样，PROFIBUS能够减少运营成本，提高生产效率，加快新品上市时间，并改善产品质量。与标准4～20mA 控制不同，PROFIBUS能够在由一根双绞线电缆组成的单一总线网段上，支持32个工作站。

PROFIBUS-DP是PROFIBUS现场总线的三个兼容版本之一，它是专为自

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西南科技大学 毕业设计（论文） 动控制系统和设备分散I/O之间通信设计的，是经过优化的高速、廉价的通信连接。

PROFIBUS-DP 的特点：

(1）代替 PLC/PC 与 I/O 之间昂贵的电线；

(2）快速，传输 1 千字节的输入数据和 1千字节的输出数据所需时间<2 ms；

(3）强有力的工具，减少组态和维护费用； (4）被所有主要的 PLC 制造商支持；

(5）有广泛的产品：PLC, PC, I/O, 驱动器, 编码器等； (6）允许周期性和非周期性的数据传输； (7）单主和多主网络；

(8）每个站的输入和输出数据最多可达 244 字节。

(9）强大的三级诊断功能，CPU、模块、通道诊断一应俱全。

4.3 外围设备硬件选型

系统有以下几部分组成:

1.恒速闭环控制系统由速度反馈和负载电流反馈组成。异步电机通过逆变器反馈驱动变负载,PLC控制逆变器的输出。

2.变速开环控制系统.异步电机通过恒定的逆变器反馈驱动变负载。PLC是没有灵活性。

3.准变速系统.由三相标准恒压恒频电源提供给异步电机来驱动变负载。闭环系统

4.去掉速度和负载反馈可得到开环系统。另一方面,如果整个控制系统是迂回的，系统可以实现。

控制系统是为测试转子损坏的异步电机而设计的，表I给出了技术规范。异步电机驱动作为变动负载的直流电机。三相电源和三相主开关联接，再和可以保护防止过电流的三相热继电器相连。继电器输出连接整流器，整流器调整三相电压，并且给IGBT逆变器提供直流输入。它的技术规范[25]在表II中给出了概括。

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表4.5 异步电机技术参数

接线方式 输入电压 输入电流 额定功率 输入频率 磁极数 额定速度 △/Y 380/660 AC 1.5/0.9 A 0.6KW 50HZ 4 1400rpm 表4-6 逆变器技术参数

输出电压 输出频率 输出电流 输出负载 电源电压 输入电流 功耗 表4-7检测元件选型

跑偏开关 速度传感器 堆煤传感器 烟雾检测传感器 拉线急停开关 KG1007A-2 KJ5007A KG1006A与KG1006C KGN1-1 KG9001A-C 380，460 AC 0，480 HZ 2，5 A 150%/60S 380-460-10% V AC 3 A 46 W

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5 皮带控制系统软件设计

5.1 集中控制的流程图

西门子的S7-300系列PLC所用的编程语言是西门子开发的STEP7，这是一种可运行于通用微机中，在WINDOWS环境下进行编程的语言。将它通过计算机的串行口和一根PC/MPI转接电缆与PLC的MPI口相连，即可进行相互间的通信。通过STEP7编程软件，不仅可以非常方便地使用梯形图和语句表等形式进行离线编程，经过编译后通过转接电缆直接送入PLC的内存中执行，而且在调试运行时，还可以在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断状况，甚至可以在线修改程序中变量的值，给调试工作也带来极大的方便。

该集中控制系统共有三种工作方式。集控方式下，胶带机和给煤机根据生产工艺流程预先编制的程序来集中控制启停，各种保护均投入；就地方式下，

结束故障诊断就地方式控制块集控方式控制块是就地方式？否检修方式控制块检修方式？否是图5-1 系统软件流程图

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