现场总线控制系统（FCS）系列：Siemens ProfiBus_（12）.Profibus在工业自动化中的应用实例.docx

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Profibus在工业自动化中的应用实例

在上一节中，我们探讨了Profibus的基本概念和通信协议。这一节，我们将通过具体的工业应用实例来深入理解Profibus在纸浆和造纸工业控制系统中的实际应用。我们将重点关注以下几个方面：

纸浆生产线中的Profibus应用

造纸生产线中的Profibus应用

Profibus与PLC的集成

Profibus网络的配置和调试

Profibus在故障诊断和维护中的应用

1.纸浆生产线中的Profibus应用

1.1纸浆制备过程中的Profibus通信

纸浆制备过程是一个复杂的工艺流程，涉及多个设备和传感器的协同工作。Profibus在这一过程中主要用于实现设备之间的高效通信和数据交换。以下是一个典型的纸浆制备过程中的Profibus应用实例。

1.1.1纸浆制备过程概述

纸浆制备过程通常包括以下几个阶段：

原料准备：将木材或其他原料进行切片和破碎。

蒸煮：在高温高压下将原料中的木质素溶解，留下纤维素。

洗涤：去除蒸煮过程中产生的化学物质和杂质。

筛选：将纸浆中的长纤维和短纤维分离。

漂白：提高纸浆的白度和纯度。

1.1.2Profibus在纸浆制备中的应用

在纸浆制备过程中，Profibus可以用于连接以下设备和系统：

原料破碎机：监测破碎机的工作状态和原料流量。

蒸煮罐：控制蒸煮过程的温度、压力和时间。

洗涤机：监测洗涤水的流量和温度，控制洗涤过程。

筛选机：监测筛选效率和筛选质量。

漂白塔：控制漂白剂的添加量和漂白时间。

1.2具体应用实例

1.2.1原料破碎机的Profibus通信

假设我们需要监测和控制原料破碎机的工作状态和原料流量。我们可以使用ProfibusDP协议来实现这一目标。

1.2.1.1硬件配置

中央控制器：SiemensS7-300PLC

ProfibusDP模块：CP341

现场设备：原料破碎机（带有ProfibusDP接口）

1.2.1.2软件配置

使用SiemensStep7软件进行配置。以下是配置步骤：

创建新项目：

新建项目-选择S7-300-输入项目名称

配置PLC：

CPU模块：选择S7-300CPU模块

ProfibusDP模块：添加CP341模块

配置Profibus网络：

添加新设备：选择原料破碎机

配置地址：设置原料破碎机的Profibus地址

配置数据交换：设置输入和输出数据点

1.2.1.3通信代码示例

以下是一个简单的Step7PLC程序，用于读取原料破碎机的流量数据并控制其工作状态。

//程序块：OB1

//功能：读取流量数据并控制破碎机状态

//声明变量

VAR

FlowRate:INT;//流量数据

ControlSignal:BOOL;//控制信号

ErrorFlag:BOOL;//错误标志

END_VAR

//读取流量数据

FlowRate:=DB100.DBW0;//从数据块DB100的字0读取流量数据

//控制逻辑

IFFlowRate1000THEN//如果流量超过1000

ControlSignal:=TRUE;//设置控制信号为开启

ELSE

ControlSignal:=FALSE;//设置控制信号为关闭

END_IF

//错误处理

IFFlowRate0ORFlowRate2000THEN//如果流量数据异常

ErrorFlag:=TRUE;//设置错误标志

ELSE

ErrorFlag:=FALSE;//清除错误标志

END_IF

//输出控制信号

Q0.0:=ControlSignal;//输出控制信号到Q0.0

//输出错误标志

Q0.1:=ErrorFlag;//输出错误标志到Q0.1

1.3通信数据的解释

FlowRate：从数据块DB100的字0读取，表示原料破碎机的流量数据。

ControlSignal：根据流量数据的大小决定是否开启或关闭破碎机。

ErrorFlag：用于检测流量数据是否在正常范围内，如果异常则设置错误标志。

2.造纸生产线中的Profibus应用

2.1造纸生产线过程中的Profibus通信

造纸生产线同样是一个复杂的工艺流程，涉及多个设备和传感器的协同工作。Profibus在这一过程中主要用于实现设备之间的高效通信和数据交换。以下是一个典型的造纸生产线中的Profibus应用实例。

2.1.1造纸生产线过