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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 現場總線/網關

SIEMENS的總線PROFIBUS及工業以太網技術污

發布日期：2022-04-18 點擊率：62 品牌：西門子_Siemens

　　本方案是為某公司二期污水處理系統自動化系統集成分工程所做的設計方案。我們采用德國SIEMENS的現場總線PROFIBUS及工業以太網技術，將本期工程所包括兩套PLC系統、PROFIBUS系統組成先進的FCS控制系統。實現對其在控制室集中監控。其中設2個操作站、工程師站。整個控制可以通過FCS系統以及工業以太網系統的人機界面——操作站及其實時監控軟件，完成對所有的實時監測和控制功能，完成數據處理、顯示、停機聯鎖保護、手動操作、打印和聯網。　　
　　PROFIBUS現場總線系統介紹
　　控制系統的發展大體上經歷了由最初的采用基地式儀表控制、集中式體系結構的計算機控制系統DCS和近幾年發展的現場總線控制系統FCS三個大的發展階段。現場總線它是現代控制技術、計算機技術和網絡技術發展的成果，是工業自動化事業的進展需要，也是技術發展的必然。現場總線使得現場設備之間，現場設備和控制室設備之間構成網絡互聯系統。現場總線控制系統是控制系統的發展的趨勢。
　　現場總線技術的三大特點是信號傳輸數字化、控制功能分散化、開放與可互操作。目前，較為流行的現場總線有：FF- Foundation Field Bus(現場總線基金會 )現場總線、CAN(控制局域網絡 )、 LONWORKS(局部操作網絡 )、PROFIBUS(過程現場總線 )以及過渡性的HART(可尋址遠程傳感器數據通路 )協議等五種現場總線。
　　PROFIBUS現場總線主要用于可編程序控制器 (PLC)和開關量檢測系統。也就是說，它比較適用于工廠自動化系統。PROFIBUS適合于過程控制產品，如調節閥、執行器、模擬量I/O模塊、數字量I/O模塊等。其開放的通信系統可使不同廠商的產品工作在同一個總線系統上。　
　　污水工程系統組成
　　整個污水工程分成兩個控制中心。
　　本控制系統網絡分為上層管理網和下層控制網，中間由S7-300 控制器鏈接構成一個完整的控制網絡，鏈接操作員站和工程師站，構成一個傳輸速率為10M/100M 的以太網，實現操作員站、工程師站和S7-300控制器間的數據交換。下層控制網由雙角屏蔽線構成PROFIBUS網，控制系統采用SIEMENS S7-300 PLC,監控系統采用SIEMENS WINCC。整個通訊系統包括實時控制網絡DP網和高速工業以太網。其中PLC系統均采用兩臺SIEMENS的S7-315可編程序控制器做系統主、從站，另加數字量輸入、輸出模塊和模擬量輸入、輸出模塊組成一個底層為PROFIBUS現場總線,上層為以太網的控制系統，并利用SIEMENS的監控軟件WINCC實現對系統的監控。
　　
　　系統主要功能介紹
　　隨著計算機技術的發展，計算機在工業控制領域的應用越來越廣泛，由于控制現場的情況越來越復雜，安全可靠性的要求也越來越高，選擇一個開發界面友好的、安全可靠的監控系統軟件也越來越重要。綜合比較，本系統選用了西門子的WINCC組態軟件，它具有功能強大、開放性好、可靠性高、支持多語言等特點．是開發工業控制自動化系統工程的有力工具。
　　WINCC軟件主要包括數據采集、數據管理2個基本的功能。數據采集是指從現場采集數據并進行相應處理，數據的采集主要由下位機PLC來完成。本系統使用西門子的S7-300PLC可以很好的實現系統集成。數據管理是把從現場采集到的數據進行處理并把它送到上位機的數據庫，數據和現場信息在服務器或工作站上以裝置圖、系統圖、趨勢圖及報警表等圖形方式顯示出來，以實現對整個工程的監控，同時根據需要提供定時打印或手工打印功能以隨時打印報表、趨勢圖和報警。
　　由WINCC組成的本監控系統，可以實時采集整個污水工程的過程控制參數以及相關信息，允許操作人員實時地對現場有關參數實施監視和控制，操作人員只要通過上位機中豐富全面的畫面就可實現直觀地監測和控制現場，從而實現對工藝過程的監視和控制，還可查詢相關歷史數據，為系統進一步優化提供依據。
　　由于WINCC的開放性，它能和多種PLC產品相連接，這就為系統進一步擴展提供了平臺。
　　可實現的系統功能：
　　本系統具有對重要參數的顯示、自動調節、報警、事故追憶、報表打印、趨勢顯示及必要的保護功能。
　　參數的顯示、自動調節：操作員可隨意在各工藝流程畫面間切換，以監控各測點及調節回路的狀態。
　　報警：報警發生時可由聲、光、文本信息等途徑告知操作員發生異常情況的設備和工藝過程，以便及時處理。本項目把報警更細分為事故報警和普通報警，并發出不同的音響。歷史報警信息在Alarmlog中查閱、打印。
　　事故追憶：系統有操作記錄和報警歷史記錄，發生事故時可以追憶當時的情況，以便正確地分析事故原因，以絕后患。
　　報表打印：以班報的形式對所有重要參數進行報表自動打印，也可隨意手動打印歷史數據。
　　趨勢顯示：以趨勢圖的形式對所有要求記錄的參數進行72 小時趨勢顯示，并可按操作員要求隨時打印。

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