工业以太网和现场总线技术相融合的控制系统.pdf

维普资讯 专辑 口武汉理工大学自动化学院 孙雪丰 工业以太网和现场总线技术相融合的控制系统 线迷．．统制之理系崆间件涤好韵必要-Ia 抚太术刚减缝集无间 随着计算机、通信、网络、控制等技术的发展，工业控 制系统结构正在发生巨大的变化，逐步形成了以网络集成自 嗍目鼠． 动化为基础的综合控制网络系统。该系统可以看作为一种分 层式的网络结构，从生产现场开始到企业计划、决策，大致 上可以分为基础 自动化控制层、过程和管理控制层、依据市 场的生产管理层。工业以太网和现场总线技术的相互融合， 已经成为目前 自动控制领域的一个发展方向。 一 圜囝国圆圆因圃固团团圆圆 础 舳 圆困圃圆圆圜圆圃圆圆 动一 系统简介 (1)本系统是一个半成品传输及生产监控系统，应用于 监控工作站上装有自行开发的专用软件，负责与指定的设备 某纸厂的完成车间。完成车间的主要任务是将纸机所生产 进行实时信息交流：将接收到的信息转送到服务器，再从服 出的纸，打包生成最终产品，包装分为平板纸包装和卷筒 务器得到回传信息；将所有的信息综合分析后，发送相关的 纸包装两种。如果纸卷(半成品的存在形式)暂时不用形成 指令给设备，使之进行相应的操作。 成品，则将纸卷存放到中间仓库中，以备后用。车间所涉 由于服务器不但要与工作站进行实时数据交互，还要 及的主要设备有Metso公司的纸机和复卷机，裕力公司的 与现场中其他的生产设备进行数据的实时交互，因而负担 再复卷机，Maruishi公司的薄膜包装机和牛皮纸包装机， 很重。为了减轻服务器的负担，我们将数据库的Et常维护以 Pasaban公司的切纸机，Fujimaki公司的切纸机以及DMK 及其他一些不需要实时处理的业务从服务器职能中分离出 公司的中间仓库系统。半成品传输及生产监控系统是纸厂 来，同时根据企业的其他现场要求(比如向中间仓库系统发 生产过程综合 自动化的重要组成部分。该纸厂完成车间生 送出／入库计划文件)，形成了一套信息，管理系统(MIS系 产现场由多台工控机运行监控软件完成对现场各个生产指 统)，安装在一台监控工作站上。这台监控工作站专门用来 标的监测和控制。系统控制服务器安装在完成车间主监控 处理Et常事务。 室，该服务器上以动化图标、文字信息等形式显示系统的 (3)本系统现场监控层I~IPLC及其所连接的传输链信息 数据和运行状态，并负责将由终端设备传送来的数据保存 测控设备构成，PLC负责现场数据采集和传送链控制，测 到数据库中，同时分析这些数据，以产生相应的控制指令 控设备负责获取被控对象数据。采用西门子公司300系列 发送回各终端设备。 中的CPU315—2DP，它集成了PROFIBUS—DP现场总线接 (2)监控工作站由于要与特定的设备进行数据交互，所 口装置，可以通过现场总线接口与PROFIBUS—DP总线直 以将根据现场实际需要，安装在指定的位置。监控工作站主 接相连。I／O模块下的执行器和传感器连接到现场设备，I／ 要负责传送线上采集的现场数据和半成品的实时传输监控。 O模块按主 ／从模式向现场设备提供输出数据并向CPU或 80 J电气眄代2004年第7期 维普资讯 专辑 上位机馈送输入数据。(由于DMK公司的仓库系统拥有一套 采用PROFIBUS现场总线的方案。 独立的PROFIBUS—FMS总线