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基于PROFIBUS总线的食品生产自动控制系统

作者:时间:2012-12-04来源:网络收藏
1 引言
是一种连接智能现场设备和自动化系统的开放式,数字化双向多点通讯的底层控制网络。有多种如CC - LINK,CAN,DE - VICENET,PROFIBUS等,其中是一种最重要的,应用最广泛的,它已经成为一个在IEC61158和IEC61784中通用的开放标准。PROFIBUS现场总线网络有三种协议方式,分别为FMS,DP和PA。PROFIBUS - DP现场总线符合EN50170标准,是一种能为流程工厂的所有自动化系统和装置提供点到点兼容一致性的通讯平台和现场总线网络。果冻食品生产的设备众多,且分散在不同车间现场,需要检测和控制的 I/O通道有几千点之多,因此本系统中采用 PROFIBUS - DP网络将分布在不同车间现场的工艺设备连接起来,实现集中和分布式控制。
2 控制系统的组成结构
如图1所示,是某果冻食品生产厂现场总线网络结构图。


图1 控制系统结构示意简图
控制系统分为三级结构层如下:
第一级由两部分组成。一部分是PROFIBUS- DP(1)子网1中的现场I/O站和人机界面。另一部分是PROFIBUS - DP(2)子网2中的智能从站。在PROFIBUS-DP子网1中,煮料车间有12个现场I/O子站和12个现场人机界面,调香车间有12个现场I/O子站和12个现场人机界面。I/O子站采用德国西门子公司的SIMATIC PCS7系列远程I/O ET200M,人机界面采用西门子公司HMI系列的TP270。所有子站与处理站之间通过接口模块IMl53 - 1构成PROFIBUS - DP现场总线网络。
PROFIBUS - DP网络结构为主从结构,理论上一个DP网络可包含一个主站和最多126个从站,网络传输距离在不使用中继器的情况下,最远可达1000M,传输速率为9.6KB/S - 12MB/S。设计时考虑到现场电气干扰源多,距离远,为保证控制系统数据传输的可靠性,除采用西门子专用的 PROFIBUS通讯电缆外,在连接到调香车间的总线中和连接到消毒烘干车间的总线中使用了中继器,通讯速率也设置为187.5 KBPS等。
在PROFIBUS - DP子网2中,有12个智能从站,每个智能从站使用西门子公司S7 - 200系列 CPU226,EM277模块和其它I/O模块组成,用于对12条不同品种果冻产品的消毒,冷却和烘干生产线的控制,每个智能从站单独配有一个人机界面 MT509L,但人机界面没有连在现场总线网络中。

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