PROFIBUS-DP现场总线在液压控制系统中的应用
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3 基于PROFIBUS的液压控制系统
3.1 基于PRolⅢIUS-DP的液压控制系统的优点
把现场总线引入液压控制系统的必要性在于：
（1）液压系统自动化程度以及复杂性的提高，要求系统内部各功能模块之间以及功能模块和上位机之间能够实现双向通信。
（2）用户对各功能模块的可控性、可靠性和易维护性要求越来越高。
（3）液压控制元件的数字化和智能仪表的发展，要求控制系统的结构能够与之相适应。
PROFIBUS—DP同时具备传感器级和设备级通信能力，既支持离散控制设备，也支持变送器等过程仪表，因此可以满足液压控制系统的需要。在液压控制系统中采用PROFIBUS-DP现场总线有以下优点：
（1）开放性、互换性、可集成性不同厂商的支持PROFIBUS-DP的产品都可很容易地集成到控制系统中，它们遵循PROFIBUS的设备行规，因此设备具有很好的开放性和互换性。
（2）系统可靠性高、可维护性好基于PROFIBUS-DP的液压控制系统采用总线连接方式代替一对一的I／O连线，减少了由接线点造成的不可靠因素。物理层一般采用带屏蔽的双绞线或光纤电缆。抗干扰性强，数据链路层有较强的纠错能力，同时，系统具有现场设备的在线故障诊断、报警、记录功能+也增强了系统的可维护性。
（3）有利于实现高速、高精度的液压控制系统。
（4）降低了系统及工程成本。
3．2 基于PR0ⅡBUS．DP的液压控制系统实例
下面以金属挤压机为倒介绍PROFIBUS-DP在液压控制系统中的应用。金属挤压机是一类主要用来使黑色及有色金属在模具型腔中产生塑性变形，从而获得所需要尺寸、形状和一定性能的机械零件的金属成形机床，也可用来进行板料的拉伸、弯曲等工艺。广泛应用于汽车、拖拉机、制冷设备、机床、家电、仪表等工业生产部门。传统的金属挤压机多数采用手工操作和开关闻控制，存在功能单一，加工精度低。操作人员劳动强大等不足之处。利用工业控制计算机和PROFIBUS-DP总线来实现对金属挤压机的控制+可使系统的性能有显著提高。
采用PROFIBUS-DP的挤压机控制系统如图1所示，可由以下几部分组成：
（1）系统主站 采用带PROFIBUS通信卡的工业控制计算机。通信卡可采用西门子公司的CP5611、CP5613等产品。
（2）系统总线采用PROFIBUS-DP实现工控机和所有现场设备与仪表的通信，传输速率可达12 m 。传输介质可采用带屏蔽的双绞线，当现场电磁干扰比较大时可采用光纤通信。
（3）分布式I／O从站和I／O模块可采用西门子的ET-200M从站与PROFIBUS-DP相连。再根据系统需要在从站上挂接S7-300系列的标准信号模块。如：开关量输入模块，开关量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块。
（4）现场仪表包括带PROFIBUS-DP接口的压力传感器、温度传感器等，也可采用普通的仪表连接到I／O从站的模拟量输入模块上。
（5）带PROFIBUS-DP接口的光电编码器用来检测滑块、液压缸与挤压缸的位置。
（6）执行元件包括带PROFIBUS-DP接口的电磁开关阀、电液比倒流量阀、电液比例方向阀等，也可采用普通的执行元件连接到I／O从站的开关量和模拟量输出模块上。
控制系统软件运行在Windows NT操作系统上．分为组态模块、控制模块和诊断模块3个软件模块 组态模块负责对系统进行硬件组态和配置，控制模块完成挤压机实际的控制功能，诊断模块能够判断总线通信故障、总线设备故障和操作状态异常，实现故障快速定位并给出报警信息。
4 结束语
PROFIBUS-DP传输速度快、可靠性高、开放性好、抗干扰能力强，在液压控制系统中采用PROFIBUS-DP总线．简化了系统结椅，提高了系统的控制精度和可靠性，降低了硬件设计和软件设计的难度，便于安装、调试和维护，同时方便设备上网，适应网络技术发展的要求．具有良好的发展前景。
参考文献：
[1]阳宪惠．现场总线技术及其应用[M]北京：清华大学出版社，1999．
[2] 李伟渡，等现场总线技术及其在液压系统中的应用[J]液压与气动，2001（3）．
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