现场总线技术在国家粮食储备植物油库控制系统中的应用

随着计算机技术在工业控制领域应用范围的日益拓展，以及分布式控制产品标准化的要求和趋势，使近几年现场总线技术得以迅速发展，它较完整地实现了控制技术，计算机技术与通信技术的集成，其特点是可靠性高，性能稳定，抗干扰能力强，维护及系统扩充成本低。用现场总线技术组成的系统性能价格比高，已在欧美各国得到了较广泛的应用。几种主要现场总线标准如PROFIBUS，FF，CAN等已成为一些国家或洲际标准，世界上许多主要的PLC及智能仪表制造商，都推出了支持某种主流现场总线标准的产品。几个月前中国现场总线（PROFIBUS）专业委员会的成立，必将促进现场总线技术在我国的推广和应用。

西门子S7-200PLC的PPI通讯协议是基于PROFIBUS现场总线标准的协议。它有很强的网络数据传输能力。其电气物理层为双绞线RS485。其网络设备分为主站和子站，主站可向其他主站或子站写入和读出信息，子站则不能。S7-200系列中廉价的专用显示单元TD200，及214/215/216CPU可作为主站或子站使用，而212CPU只能是子站。网络中最多可连接125个主站或子站。设备间1200米内的传输波特率为19.2K或9.6K。

以现场总线组成的分布式监控系统，不仅可节省大量电缆及敷设费用，而且调试维护简单方便，大大提高了系统的实用性及可靠性，同时还降低了工程造价。

以下是我们用S7-200设计的一个监控系统的例子。

这是国家粮食储备植物油库中的阀位监测及火车发放油泵控制系统。监测对象分别位于油罐区（48个阀位的开关）及栈桥发放区（12个液位，3个泵及3对现场按钮），控制室位于泵房。

由于监控点目前位于两处，其间与泵房距离约几百米，而且以后还可能扩建新的罐区。设计时我们充分考虑了系统的可靠性，实用性，可扩充性及造价合理性，使系统既可用显示单元显示监测对象状态，又可同时用计算机做相应的监视。

该系统完成了以下功能：

1．由PLC2子站根据栈桥上3组现场按钮及12个液位/3组的状态，实现对油泵的现场启停控制，方便了工作人员的操作。

2．由PLC1主站实现对罐区48个阀位的实时监测。

3．由PLC1实现对PLC2所控液位及油泵状态的实时数据读入。

4．由位于泵房的TD200读出PLC1数据，滚动或定位实时显示各阀位，液位及油泵的状态。

5．由计算机PC实时读出TD200显示的内容。与其他数据（如各存油高度，温度，密度等）一起发往七百多米以外的办公楼，实现了操作人员和管理人员对生产情况的实时监测。

6．如果以后扩建新罐区，则只需在网络中增设PLC3子站，通过PLC1主站对其进行实时数据交换，实现良好的可扩充性，而且扩充费用很低。

该系统的通讯以RS485双绞线形式，用S7-200系列的PPI内部协议完成。其中PLC1与PLC2（及PLC3）的数据交换，用S7-200提供的网络指令NETR和NETW实现。

该系统成功地运用了S7-200的网络及显示功能，接线简单，性能先进，可靠性强，设计安装周期短，工程造价低。系统涉及了PLC与PLC、PLC与计算机，计算机与智能仪表，计算机与计算机间的多种通讯，有很好的实际应用价值，也是现场总线的一次成功应用。

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