Profibus现场总线技术在啤酒生产中的应用.docVIP

科技学院 课程名称： 集散控制系统与现场总线 报告名称：profibus现场总线在啤酒生产中的应用 专业名称： 电子信息工程 班级学号： 108205220 学生姓名： 李奇键 2013年 5 月 5 日 [摘要] 计算机数字通信技术及信息技术的发展，推动了自动化技术的进步。 它的发展将促使自动化系统结构发生重大变革，是传统的基于PLC及DCS控制技术系统发展的必然归宿。 采用PROFIBUS现场总线技术可以有效地解决现有采用PLC系统生产线存在的问题，给企业带来巨大的利益。 [关键词] 现场总线技术；Profibus；GSD；PLC 计算机数字通信技术及信息技术的发展，推动了自动化技术的进步，特别是进十年来兴起的现场总线技术（Fieldbus）是计算机数字通信技术向工业自动化领域的延伸，它的发展将促使自动化系统结构发生重大变革，是传统的基于PLC及DCS控制技术系统发展的必然归宿。 现场总线技术的一个显著特点是其开放性，允许并鼓励不同厂家按照现场总线技术标准，自主开发具有其特点及专有技术的产品。依照现场总线技术规范，不同厂家产品可以方便完成组态与集成，构成面向行业、适合行业特点的自主控制系统。 现场总线技术以其先进性、实用性、可靠性、开放性的优点，必然成为未来自动化技术发展的主流。 我公司为啤酒生产企业，有三条南京轻机的生产线和一条进口KRONES啤酒灌装生产线。2条南京轻机线自控系统采用三菱PLC系统，一条40000B/H南京轻机线采用S7 PLC系统；而进口KRONES生产线大部分设备采用SIMENS S5系统，有2台设备（验瓶机、纸箱装箱机）采用PROFIBUS现场总线系统。经过多年的生产应用，采用PLC系统的设备经常性出现PLC、电器线路故障，并且太多的线路使得维修难度大大增加，随着使用年限的增加，电器问题越来越突出，对生产效率造成了巨大的影响，并直接导致能源（气、电、水等）成本的增加。 采用PROFIBUS现场总线技术可以有效地解决现有采用PLC系统的生产线存在的问题，给企业带来巨大的利益。 1、PROFIBUS概况 PROFIBUS是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。PROFIBUS是由西门子公司等13家工业企业和5家科研机构在德国联邦研究部的资助下，于1987年开始联合开发的生产过程现场总线标准规范。现在，PROFIBUS现场总线已成为国际现场总线标准IEC61158的一个组成部分。PROFIBUS标准产品在欧洲现场总线产品市场占有率第一，超过40%。 在国内PROFIBUS组织机构是CPO，成立于1997.7.3。目前，国内至少有50家企业运用PROFIBUS-DP成功地实现了从食品、机械、楼宇、烟草、钢铁、电站直至环保工程的自动化，为企业赢得了效益。 2、PROFIBUS总线技术概要 ① Profibus由3个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。PROFIBUS-DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。PROFIBUS-PA专为过程自动化设计，并有本征安全技术规范。 PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。　　② PROFIBUS协议结构是根据IS07498国际标准，以开放式系统互联网络（Open System Interconnection-SIO）作为参考模型。 PROFIBUS-DP、FMS、PA定义了第12、7层和用户接口。第3到6层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，定义了现场设备行为的行规。　　③ PROFIBUS提供了4种数据传输类型：用于DP和FMS的RS485传输、用于PA的IEC1158-2传输及光纤、红外传输。　　④ 设备类型2类主站（DPM2）指可进行编程、组态、诊断的设备。1类主站（DPM1）是可编程序控制器，如PLC、PC等。从站是指带开关量或模拟量的现场设备，如驱动器、阀门等。　　⑤ 电子设备数据文件（GSD）:为了将不同厂家生产的Profibus产品集成在一起，厂家必须提供GSD文件（电子设备数据库文件），描述产品的功能参数。 PROFIBUS组态工具可根据将厂商提供的GSD文件将其设备集成在同一总线系统中。 3、基于现场总线（Profibus）的控制系统的结构及组成 采用现场总线（Profibus）的控制系统的结构： 从图中可以看出，采用现场总线（Profibus）的控制系统可以分成现场控制层和监控层。 ① 现场控制层：由现场智能设备、现场智能仪表、远程I/O和网络设备构成。现场控制涉及Profibus协议