基于profibus现场总线的煤矿井下胶带监控系统.pdf

《基于Profibus现场总线的煤矿井下胶带监控系统》 Profibus现场总线技术，源于20世纪80年代中期，是一种在生产现场实现微机化设备之间双向串行多节点数字通信的技术。这种技术顺应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的趋势，成为了全球工业自动化领域的焦点。自80年代末以来，包括FF、Lonworks、Canbus、Profibus在内的几种现场总线技术逐渐成熟，对工业自动化产生了深远影响。 Profibus是Process FieldBus的缩写，主要用于工厂自动化车间级监控和现场设备层的数据通信与控制。它提供了现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信的解决方案，为实现工厂综合自动化和设备智能化铺平道路。在煤矿生产中，胶带运输是一个至关重要的环节，而监控系统在这一环节的应用是现代化煤矿发展趋势的体现。 Profibus现场总线分为三个兼容版本：Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA。Profibus-DP是一种高速设备级网络，适合控制器与分散I/O之间的通信，能够满足高响应速度的需求。Profibus-PA则适用于安全性要求高的场合，具有本质安全特性。而Profibus-FMS则用于解决车间级通信问题，处理中等传输速度的数据交换。 在系统结构方面，Profibus通常采用线形结构，允许主站与多个从站通过总线进行通信，便于设备的安装和维护。这种结构支持多主站和对等通信，且在不关闭系统的情况下即可添加或移除I/O设备。 在煤矿井下胶带监控系统中，通常采用Profibus-DP。系统中的设备分为DP主站和从站。主站类型1作为中央控制器，与从站交换信息；主站类型2用于系统启动、组态或操作；从站则作为I/O设备，接收和提供输入输出信息。 Profibus-DP的通信协议基于OSI模型的物理层和数据链路层，传输速率可达12Mbps，最大传输距离可扩展至10km。物理层遵循EIA-RS485协议，数据链路层采用令牌总线和主从方式的控制访问。主站通过令牌传递控制权，与从站建立逻辑链路，进行命令与响应交互。数据链路的建立、传输和释放过程遵循特定的规程，确保了通信的高效和可靠性。 基于Profibus现场总线的煤矿井下胶带监控系统，利用先进的通信技术实现了对关键生产环节的实时监控，提升了煤矿的自动化水平和安全性，为现代煤矿的智能化管理提供了有力的技术支撑。