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现场总线PROFIBUS在水厂自控系统中的应用

发布时间:2020-06-30 22:27:39 阅读: 来源:螺杆泵厂家

引言:

现场总线控制技术因其巨大的技术优势,已在各个领域如机械、化工、汽车、电力、楼宇等得到广泛应用。近年来在自来水行业的应用也越来越普遍,基于现场总线的水厂自动化控制系统,它采用了计算机数字化通信技术,使水处理工艺过程参数及设备加入到信息网络,成为企业信息网络的底层,这样公司级信息沟通的覆盖范围便一直延伸到了生产现场。在CIMS系统中,现场总线是水厂计算机网络到现场级设备的通道,是支撑现场级与水厂级信息的技术基础。

1.现场总线技术简介

(1)现场总线控制系统是近十几年发展起来的,它被认为是工业控制系统发展的必然趋势。它主要解决了传统控制系统信息量有限集成能力不强,开放性差,可靠性不易保证,电缆敷设量大,更不能完全满足CIMS系统对底层数据的要求等问题。

(2)目前世界流行的现场总线及总线标准有很多种,其中PROFIBUS现场总线是欧洲标准,其产品在世界市场上已被普遍接受,在中国也组建了PROFIBUS现场总线专业委员会,它是目前世界上最成功的现场总线之一,长沙八水厂自控系统便是采用了该总线。

(3)现场总线PROFIBUS协议由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-PA三个兼容部分组成。采用了OSI模型的物理层、数据链路层、应用层,支持主从系统、纯主系统、多主多从系统通信方式。主站对总线具有控制权,主站间通过传递令牌来传递对总线的控制权,取得控制权的主站可向从站发送、获取信息。DP型用于高速数据传输,尤适用于设备级控制系统与分散式I/0的通信:FMS为现场信息规范,适用于厂站级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络;PA则是用于过程自动化的总线类型。 (4)PROFIBUS FIELDBUS网络构成的几种型式 A总线接口型:它采用分散式I/O作为总线接口与现场设备连接,适应于现场设备多又相对集中且不具备PROFIBUS接口的情况。

B单一总线型:当所有的现场设备都具有PROFIBUS接口时,用总线把它们连接起来实现完全的分布式结构,当然这时的设备成本会较高。

C混合型:它是A、B型的混合,是一种比较普遍的情况,它既可以通过分散式I/O把现场设备连到总线上,又可把带总线接口的设 备连到总线上,是一种非常灵活的集成方案。

2.水厂自控系统现场总线结构型式

以PLC为一类主站,PC机监控为二类主站连接至PROPmU5总线上,二类主站可完成远程编程、参数化及在线监控功能等。

现场总线PROFIBUS控制系统的结构形式配置,需根据现场设备是否具备PROFIBUS接口及系统本身的实际需要来确定,下图为八水厂PROFIBUS控制系统网络结构图。

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