基于PROFIBUS-DP现场总线的机械手控制系统毕业设计.doc

目 录 摘要…………………………………………………………………………………………1 前言…………………………………………………………………………………………2 1.绪论………………………………………………………………………………3 1.1 课题来源与研究内容……………………………………………………………3 1.2 现场总线概念及特点……………………………………………………………3 1.3 典型现场总线简述………………………………………………………………4 1.4 现场总线的发展趋势……………………………………………………………5 2.Profibus现场总线概述……………………………………………………………6 2.1 Profibus协议结构与OSI参考模型……………………………………………6 2.2 Profibus物理层…………………………………………………………………7 2.3 Profibus数据链路层……………………………………………………………8 2.4 Profibus应用层…………………………………………………………………9 3. Profibus-DP协议…………………………………………………………………10 3.1 Profibus-DP的基本功能………………………………………………………10 3.2 Profibus-DP的数据通信………………………………………………………13 3.3 Profibus-DP的交叉通讯方式…………………………………………………14 3.4 Profibus-DP的技术优势………………………………………………………15 4. 西门子PLC的Profibus总线通信实现………………………………………16 4.1课题要求…………………………………………………………………………16 4.2可编程控制器S7-300的实验系统组成…………………………………………16 4.3硬件组态与参数设置……………………………………………………………19 4.4 Profibus现场总线控制网络的组网……………………………………………26 5.上位机监控软件的研究与设计…………………………………………………34 5.1 WinCC组态软件的功能和特点…………………………………………………34 5.2利用组态软件WinCC设计系统监控界面………………………………………36 6. 结论与展望…………………………………………………………………………43 致谢………………………………………………………………………………………44 参考文献…………………………………………………………………………………45 基于PROFIBUS-DP 现场总线的控制系统设计 摘要：本文分析了Profibus-DP现场总线中的物理层、数据链路层等通信模型的技术特点，对Profibus网络相关的单主、多主问题进行了论述。采用STEP7软件对已有的s7-300实验设备进行了实际组态，完成了硬件选型，程序块定义及梯形图程序编辑及仿真调试、下载，同时利用西门子公司WinCC软件实现了上位机与PLC的通讯, 完成了S7-300与S7-200的EM277之间的Profibus-DP通讯。 这一研究的目的在于实现基于Profibus-DP现场总线的 Siemens PLC S7-300控制系统设计及组态，包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。对于总线协议的研究可以更深入的掌握PROFIBUS的通信机制。PLC控制系统与现场总线技术的结合，实现了系统高速实时通信的目的，增强了系统的稳定性，安全性和实时性。 关键词:Profibus--DP现场总线，S7-300 PLC，WinCC Abstract：This artical analyzes the technical features of the communications model such as Profibus-DP fieldbus physical layer, data link layer and discuss the Profibus network-related, single owner, more than on the main issues. Using STEP7 software to actual configure the existing laboratory equipment s7-300, completing the hardware selection, block definition and simulation ladder program editing and