師錦航，陳亮，李建新，尚小輝

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Profibus現(xiàn)場總線在汽車總裝配廠的應(yīng)用

師錦航，陳亮，李建新，尚小輝

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

隨著自動(dòng)化技術(shù)的深入發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場總線在汽車行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。文章詳細(xì)介紹了三菱PLC與圖爾克遠(yuǎn)程IO模塊之間現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的建立，包括硬件配置、軟件設(shè)置以及通信程序的編寫。

GSD文件；Profibus；GX Configurator-DP；QJ71PB92V

1 概述

Profibus現(xiàn)場總線用來代替數(shù)字量和模擬量傳感器以及執(zhí)行器到主控制器的并行數(shù)據(jù)傳輸，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)和分散式外圍設(shè)備間快速通訊的最優(yōu)總線。一個(gè)Profibus現(xiàn)場總線一般包括一個(gè)主站（PLC）和最多31個(gè)遠(yuǎn)程IO站。

2 問題的提出

汽車總裝配廠的駕駛室儲(chǔ)運(yùn)線是一套鏈條輸送設(shè)備，用于將涂裝車間已經(jīng)噴涂好的駕駛室輸送至總裝配車間。該設(shè)備采用了Profibus現(xiàn)場總線，控制核心采用三菱的A系列PLC，遠(yuǎn)程IO站采用圖爾克的BL20系列產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在作者所工作的車間里，由于駕駛室儲(chǔ)運(yùn)線所采用的三菱A系列PLC以及圖爾克產(chǎn)品早已停產(chǎn)，市場已無法采購到該類型的產(chǎn)品，備件庫存為零，設(shè)備存在器件損壞后無法及時(shí)恢復(fù)的隱患，為了解決該問題，設(shè)備技術(shù)部門提出了對該設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改進(jìn)的方案，方案的實(shí)施主要涉及以下三項(xiàng)工作：

1）硬件選購及安裝；2）Profibus現(xiàn)場總線的配置；3）編寫梯形圖實(shí)現(xiàn)主站模塊與遠(yuǎn)程IO模塊的通信。

圖1

3 硬件選購及安裝

對需要更換的模塊進(jìn)行重新選型，包括PLC系統(tǒng)與遠(yuǎn)程IO站，如表1所示：

表1

4 Profibus現(xiàn)場總線的配置

在網(wǎng)絡(luò)配置前需安裝由圖爾克公司提供的GSD文件，GSD文件是一種記載了從站參數(shù)的電子文件，一般可在產(chǎn)品供應(yīng)商的官方網(wǎng)站上下載或聯(lián)系供應(yīng)商索取。首先打開三菱的Profibus配置軟件GX Configurator-DP（7.0以上的版本），點(diǎn)擊SETUP菜單下的GSD Device-Database選項(xiàng)，打開DeviceDatabase對話框（如圖2所示），點(diǎn)擊“Add”按鈕選擇磁盤上的GSD文件進(jìn)行安裝。文本框Available Slave Systeme顯示了所有已經(jīng)安裝的GSD文件名稱，同時(shí)對話框內(nèi)也顯示了此類產(chǎn)品的版本（Revision）、標(biāo)識(shí)號(hào)(Ident-No)。值得注意的是所安裝的GSD文件版本必須與從站的硬件版本一致，否則無法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。

圖2

4.1 主站的配置

打開配置軟件GX Configurator-DP，點(diǎn)擊菜單“File”下的“New”選項(xiàng)，打開“Network Setup”對話框，選擇Q系列PLC，主站模塊選擇QJ71PB92V，點(diǎn)擊“OK”確認(rèn)。在主站模塊的圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵并選擇“Modify Settings”選項(xiàng)，在打開的“Master Settings”對話框內(nèi)設(shè)置主站模塊的參數(shù)，此處Baudrate（波特率）=187.5Kbps，F(xiàn)DL address（網(wǎng)絡(luò)地址）=0，Starting I/O number（起始IO號(hào)）=0。

4.2 從站的配置

從站硬件包括耦合器（GateWay）、電源模塊（BR）以及信號(hào)模塊（DIDO）三部分（如圖3），耦合器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的通信與信息傳遞，相當(dāng)于網(wǎng)關(guān)，電源模塊為從站提供負(fù)載電源與總線電源，信號(hào)模塊負(fù)責(zé)信號(hào)的輸入與輸出。

圖3

4.3 耦合器的配置

在網(wǎng)絡(luò)配置界面上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Insert DP- Slave”，打開DeviceDatabase對話框，在“Available Slave Systeme”文本框內(nèi)選擇“BL20-GW-DPV1”耦合器，然后點(diǎn)擊“OK”，在之后打開的“Slave Parameter Setting”對話框內(nèi)設(shè)置從站的網(wǎng)絡(luò)地址（FDL address）（如圖4），每個(gè)從站的網(wǎng)絡(luò)地址（FDL address）在網(wǎng)絡(luò)上必須是唯一的。

圖4

4.4 信號(hào)模塊的配置

完成耦合器配置之后，需對每一個(gè)從站所安裝的信號(hào)模塊進(jìn)行配置，在從站模塊的圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵并選擇“Modify Settings”選項(xiàng)，打開“Slave Parameter Setting”對話框，然后點(diǎn)擊“Select Modules”按鈕，在之后的Slave Modules對話框內(nèi)對從站的信號(hào)模塊進(jìn)行配置（如圖5），配置方法為在AvailableModules文本框內(nèi)選擇信號(hào)模塊添加至InstalledModule文本框內(nèi)，配置完之后點(diǎn)擊“OK”確認(rèn)。

圖5

完成硬件的配置之后，在GX Configurator-DP軟件界面的從站模塊圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵并選擇“I/O Mapping ”打開如圖6所示對話框，選擇每一個(gè)IO站，對該站的軟元件地址（Buffer MIT-address）進(jìn)行配置。

圖6

4.5 配置下載

打開GX Configurator-DP軟件，點(diǎn)擊OnlineàTransfer àDownload to Module將配置文件下載至PLC主站模塊。

5 通信程序

編寫梯形圖程序并上傳至PLC運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)主站模塊與遠(yuǎn)程IO模塊的通信。

輸入輸出信號(hào)說明：

6 結(jié)束語

Profibus現(xiàn)場總線升級(jí)改造后，徹底解決了主站模塊與遠(yuǎn)程IO從站模塊無備件的問題，延長了Profibus現(xiàn)場總線的使用壽命，降低了系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

[1] 張榮華,魯敏,李亞萍等. PLC模擬量與通信控制應(yīng)用實(shí)例講解[J].電子工業(yè)出版社.2014.

[2] 李金城.PLC模擬量與通信控制應(yīng)用實(shí)踐[J].電子工業(yè)出版社. 2010.

Application of Profibus in general assembly plant of automobile

Shi Jinhang, Chen Liang, Li Jianxin, Shang Xiaohui

( ShaanXi Heavy-duty automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

With the development of automation technology, the application of industrial fieldbus in automobile industry is more and more extensive. This paper introduces the establishment of the fieldbus network between MITSUBISHI PLC and TRUCK remote IO module in detail, including hardware configuration, software setting and communication program writing.

GSD file; Profibus; GX Configurator-DP; QJ71PB92V

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1671-7988(2018)16-210-03

U461.99

C

1671-7988(2018)16-210-03

CLC NO.: U461.99

師錦航，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.075