Profibus現場總線在汽車總裝配廠的應用

師錦航，陳亮，李建新，尚小輝

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Profibus現場總線在汽車總裝配廠的應用

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）

隨著自動化技術的深入發展，工業現場總線在汽車行業的應用也越來越廣泛。文章詳細介紹了三菱PLC與圖爾克遠程IO模塊之間現場總線網絡的建立，包括硬件配置、軟件設置以及通信程序的編寫。

GSD文件；Profibus；GX Configurator-DP；QJ71PB92V

1 概述

Profibus現場總線用來代替數字量和模擬量傳感器以及執行器到主控制器的并行數據傳輸，是實現自動控制系統和分散式外圍設備間快速通訊的最優總線。一個Profibus現場總線一般包括一個主站（PLC）和最多31個遠程IO站。

2 問題的提出

汽車總裝配廠的駕駛室儲運線是一套鏈條輸送設備，用于將涂裝車間已經噴涂好的駕駛室輸送至總裝配車間。該設備采用了Profibus現場總線，控制核心采用三菱的A系列PLC，遠程IO站采用圖爾克的BL20系列產品，網絡結構如圖1所示。

在作者所工作的車間里，由于駕駛室儲運線所采用的三菱A系列PLC以及圖爾克產品早已停產，市場已無法采購到該類型的產品，備件庫存為零，設備存在器件損壞后無法及時恢復的隱患，為了解決該問題，設備技術部門提出了對該設備進行技術升級改進的方案，方案的實施主要涉及以下三項工作：

1）硬件選購及安裝；2）Profibus現場總線的配置；3）編寫梯形圖實現主站模塊與遠程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行重新選型，包括PLC系統與遠程IO站，如表1所示：

表1

4 Profibus現場總線的配置

在網絡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的電子文件，一般可在產品供應商的官方網站上下載或聯系供應商索取。首先打開三菱的Profibus配置軟件GX Configurator-DP（7.0以上的版本），點擊SETUP菜單下的GSD Device-Database選項，打開DeviceDatabase對話框（如圖2所示），點擊“Add”按鈕選擇磁盤上的GSD文件進行安裝。文本框Available Slave Systeme顯示了所有已經安裝的GSD文件名稱，同時對話框內也顯示了此類產品的版本（Revision）、標識號(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，否則無法進行網絡配置。

圖2

4.1 主站的配置

打開配置軟件GX Configurator-DP，點擊菜單“File”下的“New”選項，打開“Network Setup”對話框，選擇Q系列PLC，主站模塊選擇QJ71PB92V，點擊“OK”確認。在主站模塊的圖標上點擊鼠標右鍵并選擇“Modify Settings”選項，在打開的“Master Settings”對話框內設置主站模塊的參數，此處Baudrate（波特率）=187.5Kbps，FDL address（網絡地址）=0，Starting I/O number（起始IO號）=0。

4.2 從站的配置

從站硬件包括耦合器（GateWay）、電源模塊（BR）以及信號模塊（DIDO）三部分（如圖3），耦合器負責網絡的通信與信息傳遞，相當于網關，電源模塊為從站提供負載電源與總線電源，信號模塊負責信號的輸入與輸出。

圖3

4.3 耦合器的配置

在網絡配置界面上點擊鼠標右鍵，選擇“Insert DP- Slave”，打開DeviceDatabase對話框，在“Available Slave Systeme”文本框內選擇“BL20-GW-DPV1”耦合器，然后點擊“OK”，在之后打開的“Slave Parameter Setting”對話框內設置從站的網絡地址（FDL address）（如圖4），每個從站的網絡地址（FDL address）在網絡上必須是唯一的。

圖4

4.4 信號模塊的配置

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

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上點擊鼠標右鍵并選擇“I/O Mapping ”打開如圖6所示對話框，選擇每一個IO站，對該站的軟元件地址（Buffer MIT-address）進行配置。

圖6

4.5 配置下載

打開GX Configurator-DP軟件，點擊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運行，實現主站模塊與遠程IO模塊的通信。

輸入輸出信號說明：

6 結束語

Profibus現場總線升級改造后，徹底解決了主站模塊與遠程IO從站模塊無備件的問題，延長了Profibus現場總線的使用壽命，降低了系統維護費用，提高了系統運行可靠性。

[1] 張榮華,魯敏,李亞萍等. PLC模擬量與通信控制應用實例講解[J].電子工業出版社.2014.

[2] 李金城.PLC模擬量與通信控制應用實踐[J].電子工業出版社. 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

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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