Profibus现场总线在汽车总装配厂的应用

师锦航，陈亮，李建新，尚小辉



Profibus现场总线在汽车总装配厂的应用

师锦航，陈亮，李建新，尚小辉

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

随着自动化技术的深入发展，工业现场总线在汽车行业的应用也越来越广泛。文章详细介绍了三菱PLC与图尔克远程IO模块之间现场总线网络的建立，包括硬件配置、软件设置以及通信程序的编写。

GSD文件；Profibus；GX Configurator-DP；QJ71PB92V

1 概述

Profibus现场总线用来代替数字量和模拟量传感器以及执行器到主控制器的并行数据传输，是实现自动控制系统和分散式外围设备间快速通讯的最优总线。一个Profibus现场总线一般包括一个主站（PLC）和最多31个远程IO站。

2 问题的提出

汽车总装配厂的驾驶室储运线是一套链条输送设备，用于将涂装车间已经喷涂好的驾驶室输送至总装配车间。该设备采用了Profibus现场总线，控制核心采用三菱的A系列PLC，远程IO站采用图尔克的BL20系列产品，网络结构如图1所示。

在作者所工作的车间里，由于驾驶室储运线所采用的三菱A系列PLC以及图尔克产品早已停产，市场已无法采购到该类型的产品，备件库存为零，设备存在器件损坏后无法及时恢复的隐患，为了解决该问题，设备技术部门提出了对该设备进行技术升级改进的方案，方案的实施主要涉及以下三项工作：

1）硬件选购及安装；2）Profibus现场总线的配置；3）编写梯形图实现主站模块与远程IO模块的通信。

图1

3 硬件选购及安装

对需要更换的模块进行重新选型，包括PLC系统与远程IO站，如表1所示：

表1

4 Profibus现场总线的配置

在网络配置前需安装由图尔克公司提供的GSD文件，GSD文件是一种记载了从站参数的电子文件，一般可在产品供应商的官方网站上下载或联系供应商索取。首先打开三菱的Profibus配置软件GX Configurator-DP（7.0以上的版本），点击SETUP菜单下的GSD Device-Database选项，打开DeviceDatabase对话框（如图2所示），点击“Add”按钮选择磁盘上的GSD文件进行安装。文本框Available Slave Systeme显示了所有已经安装的GSD文件名称，同时对话框内也显示了此类产品的版本（Revision）、标识号(Ident-No)。值得注意的是所安装的GSD文件版本必须与从站的硬件版本一致，否则无法进行网络配置。

图2

4.1 主站的配置

打开配置软件GX Configurator-DP，点击菜单“File”下的“New”选项，打开“Network Setup”对话框，选择Q系列PLC，主站模块选择QJ71PB92V，点击“OK”确认。在主站模块的图标上点击鼠标右键并选择“Modify Settings”选项，在打开的“Master Settings”对话框内设置主站模块的参数，此处Baudrate（波特率）=187.5Kbps，FDL address（网络地址）=0，Starting I/O number（起始IO号）=0。

4.2 从站的配置

从站硬件包括耦合器（GateWay）、电源模块（BR）以及信号模块（DIDO）三部分（如图3），耦合器负责网络的通信与信息传递，相当于网关，电源模块为从站提供负载电源与总线电源，信号模块负责信号的输入与输出。

图3

4.3 耦合器的配置

在网络配置界面上点击鼠标右键，选择“Insert DP- Slave”，打开DeviceDatabase对话框，在“Available Slave Systeme”文本框内选择“BL20-GW-DPV1”耦合器，然后点击“OK”，在之后打开的“Slave Parameter Setting”对话框内设置从站的网络地址（FDL address）（如图4），每个从站的网络地址（FDL address）在网络上必须是唯一的。

图4

4.4 信号模块的配置

完成耦合器配置之后，需对每一个从站所安装的信号模块进行配置，在从站模块的图标上点击鼠标右键并选择“Modify Settings”选项，打开“Slave Parameter Setting”对话框，然后点击“Select Modules”按钮，在之后的Slave Modules对话框内对从站的信号模块进行配置（如图5），配置方法为在AvailableModules文本框内选择信号模块添加至InstalledModule文本框内，配置完之后点击“OK”确认。

图5

完成硬件的配置之后，在GX Configurator-DP软件界面的从站模块图标上点击鼠标右键并选择“I/O Mapping ”打开如图6所示对话框，选择每一个IO站，对该站的软元件地址（Buffer MIT-address）进行配置。

图6

4.5 配置下载

打开GX Configurator-DP软件，点击OnlineàTransfer àDownload to Module将配置文件下载至PLC主站模块。

5 通信程序

编写梯形图程序并上传至PLC运行，实现主站模块与远程IO模块的通信。

输入输出信号说明：

6 结束语

Profibus现场总线升级改造后，彻底解决了主站模块与远程IO从站模块无备件的问题，延长了Profibus现场总线的使用寿命，降低了系统维护费用，提高了系统运行可靠性。

[1] 张荣华,鲁敏,李亚萍等. PLC模拟量与通信控制应用实例讲解[J].电子工业出版社.2014.

[2] 李金城.PLC模拟量与通信控制应用实践[J].电子工业出版社. 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

C

1671-7988(2018)16-210-03

U461.99

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1671-7988(2018)16-210-03

CLC NO.: U461.99

师锦航，就职于陕西重型汽车有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.075