基于Profibus的过程自动化网络系统
日期：2006-4-25 23:21:05 来源：本文摘自《PLC&FA》
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广东南方制碱有限公司是由广州市国有控股大中型化工企业,是长江以南唯一一家年产超20万吨的大中型纯碱生产企业,生产规模位列全国十大纯碱生产企业之一,亦是全国唯一一家盐碱合一的生产企业,由于区域布局优势、资源优势、地缘优势,具有较强的市场竞争力。
目前，企业信息化过于形式化，企业信息化的进一步深入受到严重挑战，为了进一步推动企业信息化，笔者提出信息化的出路在于管控一体化。为此，建立了广东南方制碱有限公司的基于Profibus的远程监控过程自动化网络系统，并与信息网络实现了集成，实现了管控一体化及生产过程的远程监控。
控制站分配如下:
石灰车间: 石灰站
重碱车间: 碳化站，蒸吸站
煅烧车间: 煅烧站
压缩车间: 压缩站，盐水站
热电车间: 1＃锅炉站，2＃锅炉站，3＃锅炉站，
1＃汽机站，2＃汽机站
盐硝车间: 制盐站，提硝站，冷冻站
各个控制站要求采取分布式I/O方式进行设计，减少系统的线缆的敷设，减少系统故障的发生，易于检修和维护。主控制器能够独立监测所属车间的现场设备，仪表的实际参数值，同时又可以自动独立地对设备进行控制。
在每个现场控制器上联机的工业计算机可以就地显示所在车间的生产工艺、仪表参数、设备状态等工况，还可以由现场操作员进行手动，自动控制，可以进行声光报警。
3.1 系统网络结构
在各车间的控制点设置控制网络的从工作站，分别配置工控机，S7-300系列PLC的CPU315-2DP，及I/O接口模块。用Profibus总线连接各从站到控制中心，在控制中心设置监控服务器作为控制网络的主工作站。其网络结构如图1所示。
图1 FCS控制系统网络结构
3.2 系统组成
(1) 企业局域网
应用Web技术，建造广东南方制碱有限公司WWW主页(www.nfsoda.com)，实现:
a) 信息发布。通过Web服务器向外界发布信息;
b) 内部信息交流。内部文件、通知、电话簿、通信录和新闻等;
c) 工作流处理平台。日程安排、资源预定和协同工作;
d) 电子邮件;
e) BBS技术论坛;
f) 电子商务。
广东南方制碱有限公司网络系统应满足C/S应用、基于Web的B/S应用。该局域网应该是一个Intranet. 连接监控网络的企业局域网服务器可带124个终端，实现企业与世界的连接。
(2) 数据采集监控系统设计
根据广东南方制碱有限公司数据采集监控系统的特点，拟采用西门子公司的全集成自动化产品构成。用西门子全集成自动化产品利用S-300系列的CPU315－2DP及Profibus-DP通信模块、扩展I/O 模块等构成数据采集子系统，通过Profibus总线集成系统;通过Win CC的控制中心连接到internet，Win CC的生产过程数据，通过我们自主开发的信息化系统公共服务平台，以B/S方式传输至公司的主页上。这样所有网络工作站都可以浏览生产过程实时数据。
a) 基于Win CC的服务器作为主工作站
在生产调度控制中心设置基于Win CC的服务器，将Profibus总线与工业以太网实现连接，用Win CC组态所有从站的工业流程，可以监控所有车间的实时生产数据。
基于Win CC的服务器直接连接公司级的信息资源服务器，通过我们自行开发的数据交换平台，以B/S方式在信息资源服务器发布实时生产数据，通过网络可以象调度中心一样实现远程访问与监控。
1 引言
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广东南方制碱有限公司是由广州市国有控股大中型化工企业,是长江以南唯一一家年产超20万吨的大中型纯碱生产企业,生产规模位列全国十大纯碱生产企业之一,亦是全国唯一一家盐碱合一的生产企业,由于区域布局优势、资源优势、地缘优势,具有较强的市场竞争力。
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目前，企业信息化过于形式化，企业信息化的进一步深入受到严重挑战，为了进一步推动企业信息化，笔者提出信息化的出路在于管控一体化。为此，建立了广东南方制碱有限公司的基于Profibus的远程监控过程自动化网络系统，并与信息网络实现了集成，实现了管控一体化及生产过程的远程监控。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
2 系统要求WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
广东南方制碱有限公司控制网络系统将厂区6个生产车间共14个监测控制点进行组网。近2000个温度、压力、流量和液面的模拟量及各种执行结构的开关量及模拟量等测控点在生产调度中全集中监控;并将监测结果送中央控制室主计算机。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
控制站分配如下:
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石灰车间: 石灰站
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重碱车间: 碳化站，蒸吸站
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煅烧车间: 煅烧站
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压缩车间: 压缩站，盐水站
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热电车间: 1＃锅炉站，2＃锅炉站，3＃锅炉站，
plcjs.技.术_网
1＃汽机站，2＃汽机站
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
盐硝车间: 制盐站，提硝站，冷冻站
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
各个控制站要求采取分布式I/O方式进行设计，减少系统的线缆的敷设，减少系统故障的发生，易于检修和维护。主控制器能够独立监测所属车间的现场设备，仪表的实际参数值，同时又可以自动独立地对设备进行控制。
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在每个现场控制器上联机的工业计算机可以就地显示所在车间的生产工艺、仪表参数、设备状态等工况，还可以由现场操作员进行手动，自动控制，可以进行声光报警。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
3 系统设计与实现WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
根据上述要求在选择控制网络的结构时，着重研究了目前流行的DCS和FCS的优、缺点，从实现的可能性、性能价格比、维护的方便程度、系统扩容性等众多方面考查，最后选定FCS，以Profibus为基础，用SIEMENS的S7-300系列组成分布式监控网络。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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3.1 系统网络结构
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
在各车间的控制点设置控制网络的从工作站，分别配置工控机，S7-300系列PLC的CPU315-2DP，及I/O接口模块。用Profibus总线连接各从站到控制中心，在控制中心设置监控服务器作为控制网络的主工作站。其网络结构如图1所示。
plcjs.技.术_网
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图1 FCS控制系统网络结构
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3.2 系统组成
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(1) 企业局域网
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应用Web技术，建造广东南方制碱有限公司WWW主页(www.nfsoda.com)，实现:
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a) 信息发布。通过Web服务器向外界发布信息;
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b) 内部信息交流。内部文件、通知、电话簿、通信录和新闻等;
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c) 工作流处理平台。日程安排、资源预定和协同工作;
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d) 电子邮件;
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e) BBS技术论坛;
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f) 电子商务。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
广东南方制碱有限公司网络系统应满足C/S应用、基于Web的B/S应用。该局域网应该是一个Intranet. 连接监控网络的企业局域网服务器可带124个终端，实现企业与世界的连接。
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(2) 数据采集监控系统设计
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
根据广东南方制碱有限公司数据采集监控系统的特点，拟采用西门子公司的全集成自动化产品构成。用西门子全集成自动化产品利用S-300系列的CPU315－2DP及Profibus-DP通信模块、扩展I/O 模块等构成数据采集子系统，通过Profibus总线集成系统;通过Win CC的控制中心连接到internet，Win CC的生产过程数据，通过我们自主开发的信息化系统公共服务平台，以B/S方式传输至公司的主页上。这样所有网络工作站都可以浏览生产过程实时数据。
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a) 基于Win CC的服务器作为主工作站
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在生产调度控制中心设置基于Win CC的服务器，将Profibus总线与工业以太网实现连接，用Win CC组态所有从站的工业流程，可以监控所有车间的实时生产数据。
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基于Win CC的服务器直接连接公司级的信息资源服务器，通过我们自行开发的数据交换平台，以B/S方式在信息资源服务器发布实时生产数据，通过网络可以象调度中心一样实现远程访问与监控。
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