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西門子PROFIBUS技術及其在煙草制絲電控系統中的應用
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修改時間：2009/6/30 18:04:13 瀏覽次數：3259
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導言
PROFIBUS作為一種總線標準，具有開放、國際化、不依賴于設備生產商等特點，由其構成的兼容網絡系統，可應用于不同的場合，分別是PROFIBUS-FMS，提供強有力的通信功能；PROFIBUS-DP，用于傳感器和執行器級的高速數據傳輸；PROFIBUS-PA，用于安全性較高的場 合，允許對設備進行完全的內部操作。
在煙草制絲電控系統中，控制對象大部分為開關量點。現 場設備控制采用PROFIBUS-DP，主站間通訊一般采用 SIEMENS Industrial Ethernet，也可采用PROFIBUS- FMS。
本文中，我們將采用應用最多的模式為例，即主站監控級網絡采用SIEMENS Industrial Ethernet，設備級網絡采用PROFIBUS-DP。
電控系統設備及結構配置
在現場級控制設備選型時，我們主要考慮在SIEMENS的PROFIBUS和另一家的總線中選擇其一。因為制絲電控系統主要是由電機控制回路組成，另外一家公司的技術要求每臺電機控制作為其一個子站，成本要高出許多SIEMENS PROFIBUS-DP家族中ET200S的集成負載饋電器，將PLC的輸入/出、端子模塊、斷路器和接觸器結合在 一起，每個DP從站理論上最多可控制20臺電機(每個子站 的物理長度不能超過1米，負載饋電器的物理寬度為45mm)。從這個意義上講，ET200S是最好的選擇。另外 一個原因就是目前煙草行業中，控制系統應用最多的還是SIEMENS公司產品。因此，現場級控制設備選型確定為ET200S產品。
按照制絲工藝要求，整條線劃分為十二個工藝段，每個 工藝段由一組PLC控制。在每個工藝控制段PLC中，主站采用S7-400產品，CPU選型為帶內置DP口的CPU，其系統結構如圖所示。
根據以上的設計原則，在某煙廠的制絲電控系統中，已成功應用了現場總線技術。我們共采用了8組PLC控制，現場設備控制采用
PROFIBUS-DP 模式，分別組成8 組PROFIBUS-DP網。共有電機類ET200S站點61個，普通 I/O站點81個,變頻器站點67個，操作員站點8個，水份儀 站點18個，電子稱站點18個，操作臺站點7個。
系統特點
采用PROFIBUS技術后，與傳統的電控系統比較，系統具 有以下幾個特點：
·系統設計更加方便、清晰負載饋電器的使用，免去了電機保護開關、接觸器及與
PLC輸入/出的大量原理圖、接線圖的設計，出圖量大幅 度減少，ET200S模塊化組件的使用，也使柜(箱)內布線、設計更為簡便，加快了控制系統設計、生產周期。
·安裝簡單、快捷
在不采用任何工具的情況下，接口模塊和端子模塊卡在導軌上，完成接線后，電子模塊、電源模塊、負載饋電器模塊“即插即用”。
·組態、調試更加容易 無須其他特殊軟件，在S7軟件包中，用鼠標拖拉即可完成PROFIBUS-DP的組態。不需額外費用，設備故障就可通過總線報告，故障定位更加方便。
·維護簡單
劃分子站和模塊化組件的使用，以及強大的故障診斷能 力，都為日后設備維護帶來極大的便利。
·便于擴展和信息集成
PROFIBUS的使用將孤立的單元設備帶進了信息化網絡中, 為今后系統擴展和企業綜合自動化的實現打下良好的基礎。
·最終用戶工程造價降低
PROFIBUS技術的使用，節省了大量的線纜、橋架、端子 排、柜體等，培訓和維護費用減少，這些都降低了工程總造價。下表顯示了典型制絲線電控系統的材料使用比 較。
結論
PROFIBUS技術從99年開始就已成功應用于煙草行業中了，特別是在江蘇某煙廠的6000KG/H制絲管控系統中, 現場設備的控制全部采用了PROFIBUS技術，得到了用戶 的高度評價。尤其是與傳統集中控制比較，在系統設計、安裝調試、維護及擴展方面都具有十分明顯的優勢。PROFI- BUS技術在煙草行業的成功應用具有典型意義，為其他行業的自動化項目提供了一種理想的解決方案，應得到更為廣泛的推廣。
