西门子PROFIBUS技术及其在烟草制丝电控系统中的应用

导言

PROFIBUS作为一种总线标准,具有开放、国际化、不依赖于设备生产商等特点,由其构成的兼容网络系统,可应用于不同的场合,分别是PROFIBUS-FMS,提供强有力的通信功能；PROFIBUS-DP,用于传感器和执行器级的高速数据传输；PROFIBUS-PA,用于安全性较高的场合,允许对设备进行完全的内部操作。

在烟草制丝电控系统中,控制对象大部分为开关量点。现场设备控制采用PROFIBUS-DP,主站间通讯一般采用SIEMENSIndustrialEthernet,也可采用PROFIBUS-FMS。

本文中,我们将采用应用最多的模式为例,即主站监控级网络采用SIEMENSIndustrialEthernet,设备级网络采用PROFIBUS-DP。

电控系统设备及结构配置

在现场级控制设备选型时,我们主要考虑在SIEMENS的PROFIBUS和另一家的总线中选择其一。因为制丝电控系统主要是由电机控制回路组成,另外一家公司的技术要求每台电机控制作为其一个子站,成本要高出许多SIEMENSPROFIBUS-DP家族中ET200S的集成负载馈电器,将PLC的输入/出、端子模块、断路器和接触器结合在一起,每个DP从站理论上最多可控制20台电机(每个子站的物理长度不能超过1米,负载馈电器的物理宽度为45mm)。从这个意义上讲,ET200S是最好的选择。另外一个原因就是目前烟草行业中,控制系统应用最多的还是SIEMENS公司产品。因此,现场级控制设备选型确定为ET200S产品。

按照制丝工艺要求,整条线划分为十二个工艺段,每个工艺段由一组PLC控制。在每个工艺控制段PLC中,主站采用S7-400产品,CPU选型为带内置DP口的CPU,其系统结构如图所示。

根据以上的设计原则,在某烟厂的制丝电控系统中,已成功应用了现场总线技术。我们共采用了8组PLC控制,现场设备控制采用PROFIBUS-DP模式,分别组成8组PROFIBUS-DP网。共有电机类ET200S站点61个,普通I/O站点81个,变频器站点67个,操作员站点8个,水份仪站点18个,电子称站点18个,操作台站点7个。