profibus现场总线在卷烟厂制丝线上应用

profibus现场总线在卷烟厂制丝线上应用

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1、PROFIBUS现场总线在卷烟厂制丝线上应用  摘要:在现有的各种现场总线标准中,PROFIBUS总线是一种比较流行的现场总线标准,而用于自动控制系统和设备级分散v0之间通信的PROFIBUS-DP是市场上占有领先地位的总线技术,尤其是分散控制控制系统中的应用。PROFIBUS技术在国外的应用和研究已经相当的成熟,而目前,在我国烟草行业PROFIBUS也得到了广泛的应用,本论文首先对现场总线技术进行概述,然后介绍了国内某卷烟厂制丝线电控系统中应用PROFIBUS-DP实现主站与现场的I/O子站、变频器、流量计等设备之间数据交换;应用PROFIBUS-PA总

2、线实现主站对温度传感器等传感器及对阀门定位器等控制器件的数据通讯等。关键词:卷烟厂制丝线现场总线PROFIBUS-DPPROFIBUS-PA智能从站中图分类号:C37文献标识码:A1、引言现场总线技术是当今自动化领域发展的热点之一,它将目前迅猛发展的网络通讯技术、数据库技术等众多的计算机管理理念引入工业控制领域。它是控制技术、测量控制仪表技术和计算机网络技术三者的结合,代表了今后工业控制技术发展的方向。9PROFIBUS现场总线技术己经广泛应用于加工制造、过程控制和楼宇自动化等领域,是目前世界上应用的最成熟的现场总线技术之一。根据应用领域分为PROFIBU

3、S-FMS,PROFIBUS-PA,PROFIBUS-DP三个兼容部分。PROFIBUS-DP:经过优化的高速、廉价的通信连接,专为自动控制系统中设备级分散vo-之间的通信而设计,使用PROFIBUS-DP模块可取代价格昂贵的24V或0-20mA并行信号线,用于分布式控制系统的高速数据传输。PROFIBUS-FMS:解决车间级通用性通信任务,提供大量的通信服务,完成中等传输速度的循环和非循环通信任务,用于纺织工业、楼宇自动化、电气传动、传感器和执行器、可编程序控制器、低压开关设备等一般自动化控制。PROFIBUS-PA:专为过程自动化设计,标准的本质安全的

4、传输技术,实现了IEC1158-2中规定的通信规程,用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点。9目前世界上近300家自动化技术生产厂家为它们生产的近5000种产品提供PROFIBUS接口,在烟草行业,随着技术改造的逐步深人,PROFIBUS产品应用日益增加,特别是带PROFIBUS-DP接口的产品,广泛应用在卷烟厂制丝生产线、滤嘴成型、卷接、卷烟/滤棒储存输送等设备的自动控制系统、传感器、人机界面(HMI)及驱动器件上,大大简化和方便了设备安装、检验及维护,进步了设备的可靠性及有效作业率。烟草制丝生产线采用流水线作业,生产线上使用了大量的智能检测设备和智

5、能控制器件非常适合PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA现场总线的应用。2、PROFIBUS现场总线在烟草制丝生产线上的应用。烟草制丝生产线流程较长,设备布局较为分散,而且由于近年来烟草加工工艺的要求日益严格,从原来的结果控制转变为现在的过程控制,对控制精度的要求也越来越高,所以制丝生产线上增加了很多水分仪、温度传感器、流量计等检测设备,和变频器、薄膜阀定位器等控制设备;工艺数据管理和工艺数据分析也要求烟草制丝生产线上的各个加工段的控制系统接收上位机下发的批牌号和工艺参数,并在控制段内下发执行;通过上位机的数采程序向中控室数据库提供各种过程数据,以

6、便进行统计分析并生成报表。如此大量的数据交换依靠以往的DCS分散控制系统是很难实现的。而PROFIBUS现场总线的特点是:(1)系统的开放性:用户可按自己的需要和考虑,通过现场总线把来自不同供应商的产品组成大小随意的开放互连系统。(2)互操作性与互用性:互连设备间、系统间的信息传送与沟通;不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。9(3)现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。(4)系统结构的高度分散性:现场总线己构成一种新的全分散

7、性控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,简化了系统结构,提高了可靠性。(5)对现场环境的适应性:工作在生产现场前端,作为工厂网络底层的现场总线,是专为现场环境而设计的,可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现供电与通信,并可满足本质安全防爆要求等,能够很好的满足烟草制丝生产线的需求,因此近年来在烟草制丝生产线得到了普遍应用。下图为国内某卷烟厂制丝生产线的网络拓扑结构图:附图1:某卷烟厂制丝线控制系统网络拓扑结构图从图中我们可以看到制丝生产线上的I/O子站、检测设备

8、、控制设备、人机界面、ET200S等都兼容到PROFIBUS现场总

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