PROFIBUS的干冰膨胀烟丝线网络监控系统.pdf

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1、PROFlBUS的千冰膨胀烟丝线网络监控系统张海超(秦皇岛烟草机械有限责任公司，河北省秦皇岛市海港区海阳路266号066004)摘要：本文讨论了PROFIBUS现场总线技术特点和结构，以西门子s7系列PLC为基础，着重分析了基于PROFIBUS总线的干冰膨胀烟丝线网络监控系统的构成及实现，介绍了用WINCC实现上位机的监控．关键词：现场总线PROFIBUSPLOET200STP37WINCC一引言r卷烟厂干冰膨胀烟丝线控制点比较多，控制结构复杂，并且要可靠稳定的长期运行。为此，考虑了基于现场总线的控制方式。基于现场总线技术的自动化控制技术是当今世界自动

2、化领域的热门课题。现场总线结构透明、开放，它实现了数字和模拟输入／输出模块、智能信号装置和过程调节装置与可编程逻辑控制器和PC之间的数据传输，把i／o通道分散到实际需要的现场附近，使安装和布线的费用开销减小到最小，从而使成本费用大大的节省。另外，标准化的现场总线具有开放的通信接口，允许用户选用不同制造商生产的分散I／O装置和现场设备。营口卷烟厂干冰膨胀烟丝线采用Profibus总线系统。Profibus总线系统是一种不依赖厂家设备的开放式现场总线标准，符合EN50170欧洲标准，世界上各主要的自动化技术生产厂家均提供具有Profibus接口的没备。Pr

3、ofibus现场总线是目前众多现场总线中较为著名的一种。二PROFIBUS总线Profibus(processfieldbus)是德国国家标准DINl9245和欧洲标准ENSOI?O的现场总线标准。Profibus的模型结构以IS07498国际标准开放系统互连OSI为参考模型，物理层定义了物理的传输特性；数据链路层定义了总线的存耿协议。它提供了从现场设备直至管理层的透明网络，包括三种类型的总线形式：Profibus—FMS、Profibus—DP、Profibus—PA三个兼容版本，以适应高速和时阃要求苛刻的数据传输以及大范围的复杂通信场合。在用户接口

4、，FMS、DP、PA各自定义了自己的行业规范。Profibus-FMS主要用来解决车间级通用性的通信任务；处理PLC和Pc的数据通信，FMS服务提供了广泛的应用和更大的灵活性。Profibus—DP是经过优化的高速和廉价的通信连接，是专门为自动控制系统于分散的I／0设备之间进行通信而设计的。ProfibusDP和Profibus—FMS使用相同的传输技术和总线存取协议，因此，它们可以在同一根电缆上同时运行。Profibus-PA使用扩展的Profibus—DP协议进行数据传输，此外，它执行规定现场设备特性的PA设备行规，传输技术依据IECll58—2标

5、准，确保本质安全和通过总线对现场设备供电。使用段耦合器可将Profibus-PA设备很容易的集成到Profibus—DP网络中。Profibus-PA是为过程自动化工程中的高速、可靠的通信要求而特别设计的。Profibus现场总线结构如图1所示。图1Profibus现场总线结构示意三系统描述营口卷烟厂干冰膨胀烟丝线，利用c02的物理特性，先用液态Co。浸渍烟丝，使液体C0：浸入烟丝细胞，然后通过降压等手段使C0。在烟丝内部和表面形成干冰，通过文丘里装置将其迅速吸入330。C左右的热气流环境中，促使c0：迅速升华将烟丝膨胀。。其设备按工艺布置分为四部分，

6、是集机、电、液、气、压力容器、数显为一体的高新技术产品。它采用上位机、触摸屏及西门子S7—400PLC，通过Profibus现场总线技术，对全线设备的阀门、电机启停等开关量及工艺设备所需的温度、流量、压力等模拟量信号进行处理及自动控制。各信号之间互相联系，实现连锁，从而使全过程的各种工艺参数一直处于最佳状态。营口卷烟厂干冰膨胀烟丝线包括：进料端设备控制系统、冷端设备控制系统、热端设备控制系统、出料端设备控制系统。四监控网络的构成和实现由于本系统设备复杂多样，整个监控网络分为设备控制层和管理控制层两层网络结构。具体结构如图2所示。图2监控网络的构成4．1

7、设备控制层网络干冰膨胀烟丝线现场设备控制层采用PLC与Profibus-DP总线控制。每个设备控制单元各自采用独立的PLC控制。PLC采用西门子的S7—400、S7—300可编程控制器。4．1．1进料端设备控制单元进料端的主要设备有储柜、喂料机、振槽、皮带机等。电机、传感器和执行器比较多且分散，因此，本段系统采用主从站结构，$7-400PLC为主站，Er200S、变频调速器、s7—300等为从站。主站在总线上向从站发送数据并向从站索取数据，从站只有当主站发出请求时才能和主站进行数据交换。从站必须设置DP地址，区分各个从站。从站的最高站址为31。各设备的

8、控制点接进临近的分布式I／OET200S中，通过ET200S分布式输入／输出系统与现场设备之间