Profinet总线技术在烟草物流控制中的应用
2011-07-28 14:45
摘要:在烟草行业,物流输送系统具有输送机多、布局分散的特点,因此采用Profinet工业以太网网络控制架构来组态系统。
当今的自动化系统种类各不相同,只在有限的范围内实现兼容,难以满足用户设备集成和扩容的需要,从而制约了
自动化技术的发展。Profinet是Profibus国际组织提出的基于以太网的自动化标准,能同时以单一一条工业以太网电缆线的解决方案满足3个自动化领域的需求,包括IT集成化领域、实时自动化领域和同步实施运动控制领域。其目标是为众多制造商和用户提供一个统一的、集成了安全技术的行规,同时满足用语通信总线的机械设备标准化的需求。
在烟草行业,物流输送系统具有输送机多、布局分散的特点,因此采用Profinet工业以太网网络控制架构来组态系统。系统采用CP443-1 Advanced以太网通讯模块与上位调度计算机、监控计算机通讯,接受上位调度计算机下达的运输任务;底层通过Profinet 网络采集现场的I/O信号和设备状态,并控制设备的正常运行。
设备描述
在某烟草企业的物流输送系统中,PLC采用西门子带PN通讯接口的S7-400系列PLC。S7-400系列PLC处理速度更快、系统资源裕量更大、通讯能力更强、性能更加稳定可靠,全面支持等时模式和运行中配置等功能,由此大幅降低了工程、培训等费用,是各种自动化功能的最佳技术和经济性解决方案。机架上增加一个6GK7 443-1GX20-0XE0以太网模块,用于系统和上位调度计算机通讯。
现场分布式I/O采用具有Profinet接口的西门子的ET200S系列,用于采集现场的传感器信号(如光电开关、接近开关、限位开关等)和按钮指示灯信号。
电机驱动采用西门子ET200S的单相启动器、双相启动器或软启动器,每个ET200S从站带有一个IM151-3PN接口模板(双网口),可以支持Profinet总线的级联方式,IM151-3PN接口模板的供电采用单独供电方式,保证切断控制电源时,Profinet网络不受影响,通过它就可以和PLC之间建立网络通信。
对于需要精确定位的设备或一些专机设备,系统采用变频器对电机进行驱动。在该方案中,采用丹佛斯带Profinet总线通讯接口的现场安装的变频器FC302 IP55系列产品。采用Profinet总线的级联方式。配置输入输出电抗器、RFI滤波器。变频器的动力输出线缆采用屏蔽电缆,动力输出线缆和通讯电缆的屏蔽层可靠接地。Profinet总线模板的供电采用单独供电方式,保证切断动力电源时,Profinet网络不受影响。
在现场操作员终端,操作人员通过触摸屏终端对现场设备状态进行监控,当设备出现故障或需要进行维护时,可以通过终端操作来完成模式转换、故障处理、信息维护等操作。该方案采用的是西门子触摸屏MP377,通过Profinet和PLC通讯。
条码阅读器用于系统获取或检查核对货物信息,该方案采用DATALOGIC公司DS4800条码阅读器,配有Profinet总线通讯模块与PLC 通讯。
对于不支持Profinet总线的器件,该方案采用Profibus总线进行通信,并由IE/PB LINK 将现有的Profibus设备透明地连接到Profinet的设备。
系统特点
现场总线技术在控制过程的应用,节省了大量的线缆、槽架、连接件,减少了系统的设计、调试、维护时间,方便地实现了现场控制设备之间以及设备与控制管理层之间的联系,为控制信息进入公共数据网络创造了条件。与地点无关的控制、高速通信、灵活的拓扑结构、真正的可互操作性和开放性等高级功能的特征,使其具有强大优势和广阔的发展前景。
采用基于工业以太网的开放式、跨供应商标准的Profinet,可实现从公司管理层直到现场层直接、透明的访问。Profinet基于现有成熟IT标准,并提供对TCP/IP的全面支持,用户能够毫不费力的与现有系统进行扩展及便捷集成。