首页 理论教育 现场总线控制系统实例演示

现场总线控制系统实例演示

更新时间:2025-01-10 工作计划 版权反馈
【摘要】:目前,现场总线控制系统已广泛应用于石油、化工、电力、食品、轻工、冶金、机械等行业中,实现生产过程的自动化,此处介绍一个应用实例。显然,利用传统的仪表控制系统进行检测、控制和集中管理是很难实现的。这里介绍基于现场总线的控制系统符合低成本、高效益的理想控制方案。图6-10化工厂现场总线控制系统框图由此可见,生产工程的各种工艺参数的采集、控制均由现场控制级完成,并通过Profibus-DP与车间监控级进行通信。

目前,现场总线控制系统已广泛应用于石油、化工、电力、食品、轻工、冶金、机械等行业中,实现生产过程的自动化,此处介绍一个应用实例。

某化工厂有石灰车间、重碱车间、煅烧车间、盐硝车间、热电车间和压缩车间。有温度、压力、流量、液位、物位、成分分析等热工参数和数字量、开关量检测点800多个和数百个控制回路,且各车间分布地域较广阔。显然,利用传统的仪表控制系统进行检测、控制和集中管理是很难实现的。这里介绍基于现场总线的控制系统符合低成本、高效益的理想控制方案。

由于Profibus传输速率高、应用范围广、发展前景好,因此该系统选择Profibus组成现场总线。Profibus有Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA三个兼容品种,而Profibus-Dp是一种高速和便宜的通信连接,它专门设计为自动控制系统和设备级分散的I/O之间进行通信用的产品,故该系统选用Profibus-DP组成,其系统框图见图6-10。由图可见,各车间的网络布置是基本相同的,仅是检测变送器、仪表和控制回路多少的区别,整个控制系统由现场过程控制级、车间监控级和集团公司管理级(总调度室)三个层次组成。

(一)现场过程控制级

由图6-10可见,ET200M为I/O接口模块,生产过程的各被测量和控制回路,即各种变送器、调节器、执行器等均挂接于ET200M上。然后ET200M通过Profibus-DP现场总线挂接到中央微处理单元模块CPU315-2DP。在ET200M上挂接的模块有:模拟输入和输出模块SM331和SM332;数字量、开关量输入和输出模块SM321和SM322;热电阻模块SM331-RT;热电偶模块SM331-TC;称重模块SIWAREX-U等。每一个ET200M接口可扩展8个I/O模块,其与车间监控站的通信速率为12Mbit/s。

图6-10 化工厂现场总线控制系统框图

由此可见,生产工程的各种工艺参数的采集、控制均由现场控制级完成,并通过Profibus-DP与车间监控级进行通信。

(二)车间监控级(www.xing528.com)

该级主要设备有西门子SIMATICS7-300系列PLC、中央微处理单元CPU315-2DP和工业控制计算机。主要功能有:硬件和软件组态、优化现场级的控制、数据采集和与现场级及集团公司管理级的数据通信等。

CPU315-2DP适用于中到大规模分布式自动控制系统和通过Profibus-DP连接的控制设备,具有Profibus-DP标准接口,使系统简单、可靠。CPU315-2DP有安全的数据库、可进行自检和在线故障诊断及故障报警等。

(三)集团公司管理级

主要设备为Wince服务器和打印机等。Wince通过Profibus-DP总线与现场通信。Wince具有真正开放的软件,使用简单、组态方便、性能可靠功能齐全等特点。被广泛应用于邮电、市政、电力、化工、石油等工业过程控制和企业管理中。

本系统的数据通信使用两种速率,各车间内部通信速率为1.5Mbit/s;而各车间到集团公司管理级的通信速率为187.5Mbit/s。该系统的Profibus总线长度超过1500m,为加强信号强度,中间增加一个中继器。

本系统操作简单、工作可靠、性能稳定、控制精度高,可以获得良好的经济效益和社会效益。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈