基于PROFIBUS-DP的PCB压合控制系统设计

1、    基于profibusdp的pcb压合控制系统设计    摘要：文章论述了profibus-dp现场总线在pcb压合过程的物流输送控制中的应用，根据物流监控系统的实际需要，完成了监控系统硬件和软件的设计，实现了plc自动控制叠板、拆板、清洗等工艺步骤。关键词：profibus-dp；plc；pcb压合；物流控制系统；物流输送控制 ：a：tp272 ：1009-2374（2015）12-0022-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.12.0111 概述pcb压合系统是生产pcb板的主要工序，pcb板是整个电子行业的基础

2、元件，没有pcb板就没有“现代科技”。pcb压合系统由压合机系统、工艺底板输送系统、工艺钢板清洗输送系统、工艺盖板输送系统、铜箔叠配输送系统等子系统组成。整个工序的工艺设备共计33台，有较大的占地面积，各子系统相互联系紧密。毫无疑问，这是一个集散控制系统。传统现场级控制系统与车间级传统的现场控制系统，是一对一连接现场层设备与控制器的，即是i/o接线方式，其缺点主要是集成信息的能力较弱，系统也不够开放，无法扩展，有时不能保证可靠性，维护起来也略微困难。pcb压合系统是一个可靠性要求很高的系统，系统一旦出现问题，将出现大批价格昂贵的铜箔、内层板报废。本文在此背景下，提出了基于profibus-dp

3、现场总线的pcb压合控制系统的控制方案。2 控制系统的构成2.1 系统硬件结构pcb压合系统由压合机系统、工艺底板输送系统、工艺钢板清洗输送系统、工艺盖板输送系统、铜箔叠配输送系统等子系统组成。其中压合机系统由于是德国制造，无法集中考虑，因而是单独dcs控制系统，本系统分为四个子系统，即工艺底板输送系统，工艺钢板清洗输送系统，工艺盖板输送系统，铜箔、钢板叠配输送系统等。37台变频器、触摸屏和二层的plc通过profibus总线有机连在一起。省去了大量的i/o点和布线费用，可靠性也得到了极大的提升。具体主要有以下六部分：2.1.1 主站s7-300，主要负责铜箔、钢板叠配输送系统按“三明治”规律

4、全自动的运动控制及收集各个子系统em277通信模块发送来的工位工作状态信息（包括工位忙与不忙、操作中等）及工位采集数据的信息（包括铜箔规格、镜板规格、内层代码、成品代码），再通过总控工控机的pq20桥接模块发送给总控进行处理。2.1.2 从站（工艺底板输送系统）的s7-200负责工艺底板在拆板和排板之间按规定的路线高效传送和精确定位，从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺底板传送的路线各工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”）通过profibus总线送至主站进行处理。主站随时掌握各子系统的运动状态。从站内，大量的i/o信号不进入主站，由从站的s7-200处理。如传感器等

5、运动控制，由从站的s7-200按设定的程序执行。由于其间设备距离比较近，从站的s7-200和主站s7-300之间的数据通过profibus总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。2.1.3 从站（工艺镜板清洗输送系统）的s7-200负责成品分解、钢板的磨刷清洗、储存及高效输送。通过profibus总线送至主站进行处理。主站随时掌握本站的运动状态。本从站内，大量的i/o信号不进入主站，由从站的s7-200处理。传感器等运动控制，由从站的s7-200按设定的程序执行。从站的s7-200和主站s7-300之间距离较进，其数据通过profibus总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。

6、2.1.4 从站（工艺盖板输送系统）的s7-200负责工艺盖板在上料和卸料之间的高效传送和精确定位，从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺盖板存放工位高度、工艺盖板卸载工位、工艺盖板放置工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许放置”、“禁止进入”、“正在校正”）通过profibus总线送至主站进行处理。本从站内，大量的i/o信号不进入主站，由从站的s7-200处理。传感器等运动控制，由从站的s7-200按设定的程序执行。由于从站的控制系统和相关设备距离比较近，从站的s7-200和主站s7-300之间的数据通过profibus总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。2.1.5 从站彩色

7、触摸屏，负责本系统内的手动操作、数据设定及运动控制的动态显示。2.1.6 总控工控机由于信息采集的关系，也属于profibus的从站，总控可以通过组态软件显示系统的运行与产品信息，总控组态软件也可以将信息传入到sql数据库中以保存信息。基于profibus-dp的pcb压合控制系统的平面布置图中显示：控制系统分为总控室（工控机）、系统主站：“三明治”叠配系统、系统从站1：工艺底板输送；系统从站2：工艺镜板清洗输送；系统从站3：工艺盖板输送。2.2 系统软件设计控制系统的软件设计包含主站软件、3个从站软件、总控工控机软件。2.2.1 主站软件：主站软件包括s7-300硬件组态，分配dp地址，从站

8、的输入输出字节地址、与3个从站（s7-200）内采集的数据信息和运动状态信息通信、与总控工控机的数据收集转发程序、“三明治”叠配系统的控制程序。第一，s7-300硬件组态：由于采用profibus-dp现场总线，主站和各从站的通讯无需编写专门通讯程序，只要在s7-300硬件组态中，配置profibus总线dp地址与输入输出字节地址及字节数即可。第二，与3个从站（s7-200）内采集的数据信息和运动状态信息通信：主站s7-300与从站s7-200通讯，其数据通过em277模块从主站传输给从站，达到数据交换。在s7-200的程序中，v0.0v3.7是作为s7-300主机向s7-200主机传送数据的

9、输入点使用的，v4.0v7.7是作为s7-200主机向s7-300主机传送数据的输出点使用的，在s7-200中作为输出给s7-300的数据，可以是q*.*，也可以是i*.*，而作为s7-300输出给s7-200的数据，可以是q*.*，或者是i*.*，例如s7-200站的i0.0，可以通过v4.0v7.7间任一点传送到s7-300主站上去，也可以让s7-300主站通过v0.0v3.7间任一点传送到s7-200站来。第三，总控工控机软件，可将采集到的所有数据，经过profibus-dp存入总控工控机的sql 2000数据库存储。2.2.2 从站（工艺底板输送系统）软件：工艺底板高效输送和精确定位的控制程序、向主站发送工艺底板传送的路线各工位的状态信息（例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”）和接受主站指令信息。2.2.3 从站（工艺镜板清洗输送系统）软件：成品分解、镜板磨刷清洗、储存及高效输送的控制程序、向主站发送工艺镜板传送的路线各工位的状态信息（例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”、“正在清洗”）和接受主站指令信息。2.2.4 从站（工艺盖板输送系统）软件：工艺盖板在上料和卸料之间的高效传送和精确定位的控制程序、向主站发送从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺盖板存放工位高度、工艺盖板卸载工位、工艺盖板放置工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许放置