基于PROFIBUS的主从控制系统设计与实现.doc

PAGE 电气工程及其自动化专业综合设计(论文) PAGE PAGE 43 电气工程及其自动化专业综合设计(论文) 基于PROFIBUS的主从控制系统设计与实现 DESIGN AND IMPELEMENTION OF MASTER-SLAVE CONTROL SYSTEM BASED ON PROFIBUS 学生姓名 王学文 学生学号 20120501147 学院名称 信电工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 曹言敬 张旭隆 2015年 12月 25日 电气工程及其自动化专业综合设计(论文) PAGE I 摘要 本文分析了Profibus-DP现场总线中的物理层、数据链路层等通信模型的技术特点，对Profibus网络相关的单主、多主问题进行了论述。采用STEP7软件对已有的s7-300实验设备进行了实际组态，完成了硬件选型，程序块定义及梯形图程序编辑及仿真调试、下载，同时利用西门子公司WinCC软件实现了上位机与PLC的通讯, 完成了S7-300与S7-200的EM277之间的Profibus-DP通讯。 这一研究的目的在于实现基于Profibus-DP现场总线的 Siemens PLC S7-300控制系统设计及组态，包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。对于总线协议的研究可以更深入的掌握PROFIBUS的通信机制。PLC控制系统与现场总线技术的结合，实现了系统高速实时通信的目的，增强了系统的稳定性，安全性和实时性。 关键词 Profibus-DP现场总线；S7-300 PLC；WinCC PAGE 1 目 录 TOC \o 1-3 \u 1 绪论 PAGEREF _Toc438726795 \h 1 1.1 课题来源与研究内容 PAGEREF _Toc438726796 \h 1 1.2 现场总线概念及特点 PAGEREF _Toc438726797 \h 1 1.3 典型现场总线简述 PAGEREF _Toc438726798 \h 2 1.4 现场总线的发展趋势 PAGEREF _Toc438726799 \h 3 2 Profibus现场总线概述 PAGEREF _Toc438726800 \h 4 2.1 Profibus协议结构与OSI参考模型 PAGEREF _Toc438726801 \h 4 2.2 Profibus物理层 PAGEREF _Toc438726802 \h 5 2.3 Profibus数据链路层 PAGEREF _Toc438726803 \h 5 2.4 Profibus应用层 PAGEREF _Toc438726804 \h 7 3 Profibus-DP协议 PAGEREF _Toc438726805 \h 8 3.1 Profibus-DP的基本功能 PAGEREF _Toc438726806 \h 8 3.2 Profibus-DP的数据通信 PAGEREF _Toc438726807 \h 10 3.3 Profibus-DP的交叉通讯方式 PAGEREF _Toc438726808 \h 11 3.4 Profibus-DP的技术优势 PAGEREF _Toc438726809 \h 12 4 西门子PLC的Profibus总线通信 PAGEREF _Toc438726810 \h 14 4.1课题要求 PAGEREF _Toc438726811 \h 14 4.2可编程控制器S7-300的实验系统组成 PAGEREF _Toc438726812 \h 14 4.2.1系统硬件 PAGEREF _Toc438726813 \h 14 4.2.2编程软件STEP7 PAGEREF _Toc438726814 \h 15 4.3硬件组态与参数设置 PAGEREF _Toc438726815 \h 17 4.3.1 配置主站系统 PAGEREF _Toc438726816 \h 17 4.3.2 配置从站EM277模块 PAGEREF _Toc438726817 \h 21 4.3.3 程序下载 PAGEREF _Toc438726818 \h 24 4.4 S7-200 PLC程序下载 PAGEREF _Toc438726819 \h 25 4.5 从站系统硬件连接 PAGEREF _Toc438726820 \h 26 4.5.1 变频调速控制系统的原理图及硬件连接 PAGEREF _Toc438726821 \h 26 4.5.2 液位控制系统原理图及硬件连接 PAGEREF _Toc438726822 \h 27 4.5.3 交通灯控制系统的原理图及硬件连接 PAGER