现场总线控制系统（FCS）系列：Siemens ProfiBus (煤炭工业应用)_（5）.ProfiBus设备的选型与配置.docx

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ProfiBus设备的选型与配置

1.ProfiBus设备选型的基本考虑因素

在煤炭工业中，选择适合的ProfiBus设备是确保系统稳定性和高效性的关键。选型时需要考虑以下几个基本因素：

环境条件：煤炭工业的环境通常较为恶劣，设备需要能够承受高温、高湿、粉尘和振动等恶劣条件。

通信距离：ProfiBus的最大通信距离为1200米，但在实际应用中，由于煤矿井下的复杂环境，可能需要更短的通信距离。

数据传输速率：ProfiBus支持不同的数据传输速率，从9.6kbps到12Mbps。选择合适的传输速率需要根据具体应用需求。

设备类型：根据控制系统的需求，选择不同类型的ProfiBus设备，如主站、从站、网关、中继器等。

网络拓扑：ProfiBus支持线性、环形和树形拓扑结构，选择合适的拓扑结构可以提高系统的可靠性和稳定性。

2.ProfiBus主站设备选型

主站设备是ProfiBus网络中的核心部分，负责与从站设备进行数据交换和控制。在煤炭工业中，常见的主站设备包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）和PC（个人计算机）。

2.1主站设备的选择标准

处理能力：主站设备需要具备足够的处理能力来处理大量的输入/输出数据和控制命令。

接口数量：根据系统需求选择具有足够接口数量的主站设备。

扩展性：选择支持扩展的主站设备，以便将来系统升级或扩展。

兼容性：确保主站设备与现有的控制系统和其他设备兼容。

2.2主站设备的配置

配置主站设备时，需要进行以下步骤：

硬件配置：根据系统需求选择合适的硬件模块，如ProfiBusDP接口模块、电源模块、输入/输出模块等。

软件配置：使用配置软件（如SiemensStep7）进行设备参数设置，包括通信速率、地址分配、数据类型等。

3.ProfiBus从站设备选型

从站设备是ProfiBus网络中的终端设备，负责执行具体的控制任务。在煤炭工业中，常见的从站设备包括传感器、执行器、变频器、智能仪表等。

3.1从站设备的选择标准

功能需求：根据具体的控制需求选择合适的从站设备，如温度传感器、压力传感器、电机驱动器等。

通信能力：确保从站设备支持ProfiBus通信协议，并具备稳定的通信能力。

防护等级：选择具有高防护等级的从站设备，以适应煤矿井下的恶劣环境。

安装方式：根据现场条件选择合适的安装方式，如壁挂式、导轨式等。

3.2从站设备的配置

配置从站设备时，需要进行以下步骤：

硬件配置：确保从站设备的硬件接口与主站设备兼容，如使用DP从站模块。

软件配置：使用配置软件（如SiemensStep7）进行从站设备的参数设置，包括地址分配、数据类型、通信速率等。

4.ProfiBus网关和中继器选型

网关和中继器是ProfiBus网络中的重要设备，用于连接不同类型的网络或延长通信距离。

4.1网关设备的选择标准

网络类型：根据需要连接的网络类型选择合适的网关设备，如ProfiBus到以太网网关、ProfiBus到Modbus网关等。

数据处理能力：选择具有足够数据处理能力的网关设备，以确保数据传输的稳定性和实时性。

防护等级：选择具有高防护等级的网关设备，以适应煤矿井下的恶劣环境。

扩展性：选择支持扩展的网关设备，以便将来系统升级或扩展。

4.2中继器设备的选择标准

通信距离：选择能够满足特定通信距离要求的中继器设备。

信号增强能力：选择具有信号增强能力的中继器，以确保信号在长距离传输中的稳定性。

安装方式：根据现场条件选择合适的安装方式，如壁挂式、导轨式等。

防护等级：选择具有高防护等级的中继器设备，以适应煤矿井下的恶劣环境。

5.ProfiBus设备配置示例

5.1SiemensPLC（S7-300）作为主站设备的配置

假设我们使用SiemensS7-300PLC作为主站设备，下面是一个配置示例：

硬件配置：

选择一个带有ProfiBusDP接口的CPU模块，如CPU315-2DP。

选择合适的输入/输出模块，如SM321（数字量输入模块）和SM322（数字量输出模块）。

软件配置：

使用SiemensStep7软件进行配置。

打开Step7，选择“硬件配置”选项。

在“网络视图”中添加ProfiBus网络。

选择CPU315-2DP，并设置其通信参数，如通信速率、地址等。

添加从站设备，并设置其地址和数据类型。

//Step7硬件配置示例

//1.添加ProfiBus网络

网络视图-右键点击“网络”-选择“添加网络”-选择“ProfiBus”

//2.选择CPU315-2DP并设置通信参数

从站设备-选择“CPU315-2DP”-右键点击-