以现场总线为基础建立工厂控制系统初步探讨
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Ｄ 总线 可最多连接 １３ Ｐ ２ 个从 站设备。
Ｐ ０ＦＢＵ — 的拓扑 结构 可是 总线 Ｒ Ｉ Ｓ ＤＰ
型、星型和树型 ，通信介质可是屏蔽双
绞线、光纤 ，也支持红外传输。采用双
家均提供具有Ｐ ＯＦＢ Ｓ 口的设备。 Ｒ ＩＵ 接 Ｐ ＯＦＢ Ｓ Ｒ Ｉ Ｕ 的开放性和不依赖于厂商的 通信的设想．已在 １ 多万个项 目成功应 ０ 用中得以实现。据市场调查确认 ，在德 国和欧洲市场中Ｐ ＯＦＢ Ｓ占开放性工 Ｒ ＩＵ 业现场总线系统的市场份额超过４ ％。 ０ Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ现场总线通信协议包括
分散并相对集中在多个机柜问。本次企
业在扩建的同时．对老装置进行现代化 技术改造，引进了西门子的Ｐ Ｓ系统。 Ｃ 针对控制分散、机柜分散的情况．大规 模地使用了现场总线技术 ，并且投运了 管控一体化系统。
自动化系统 中单元级和现场级通信。
ｆ Ｐ Ｏ ＩＵ Ｍ 定义了主站和 ３ Ｒ Ｆ ＳＦ Ｓ： ） Ｂ
现场总线与工业Ｅｈ ｒｅ ｔｅｎｔ
辊道输 送线上有多个开关量的传感器。
器中运行。这样 ，可以把过程的优化控
制放在控制器中，全面实现对工艺过程
的优化控制。而这种Ｓ 语言仿 自然语 ＣＬ 言，方便编程人员，对于复杂的算法能 够方便地实现。
为了节约布线，提高控制效率 ，采用了
Ｔ Ｒ 公司的Ｐ Ｐ Ｉ １ Ｕ ＣＫ Ｄ — Ｍ８ 输入输出模块
可靠性，主系统采用 了４ 对冗余结构的
西 门子Ｓ —１ Ｈｆ ７４ ７ 模块化程序设计） ，位 于 中心机 柜 问。每 对 冗余 结 构 的Ｓ — ７ ４７ １Ｈ中，互为热备 冗余，容错 的两个 Ｐ Ｃ站通过两条光纤实现同步，在光纤 Ｌ
同步模块的同步作用下，从站 Ｃ Ｕ的所 Ｐ
频 器等 智 能 设备 ，一 条 Ｐ ０ＦＢＵ — Ｒ Ｉ Ｓ
绞线时，不加 中继器最远通信距离可达 １ Ｋ ． ｍ，最多可采用９ ２ 个中继器，最远
通信距 离可达 ９ ｍ。采用光纤 时，最 Ｋ 远 通信 距 离 可达 １０Ｋ Ｏ ｍ以上 ，其 中
采用多模 光纤 ，两点 问最远距 离可达 ３ ｍ： Ｋ 采用单模光纤时，两点问最远距
离可达 １ ０Ｋ Ｏ ｍ。
３ 个主要部分 ：
ＩＡ Ｉ ＶｏＩ １２ ｏ． ． Ｎ ６ ６ ・２ＯＯ ８
有数据和工作状态均与主站ＣＰ 完全相 Ｕ 同，从站监视着主站的ＣＰ Ｕ状态，从站 的ＣＰ 不运行应用程序，也就是说运行 Ｕ 时只有主站的Ｃ Ｕ起着控制作用。当主 Ｐ 站不能正常工作时 ， 从站监视到主站的 Ｃ Ｕ有问题 ，系统无条件地将从站 自动 Ｐ
ｆ Ｐ Ｏ ＩＵ Ａ： ２ Ｒ Ｆ ＳＰ 电源和通信数据 ） Ｂ 通过总线并行传输，主要用于面向过程
Ｐ Ｏ ＩＵ ．Ａ是低速现场级 网络 ． Ｒ ＦＢ Ｓ Ｐ
通信速率为３ ５ ｂ ｓ １ ｋ ／ ，支持点对点连 ２ 接、总线型、混 合型、树型 拓扑结构。
Ｐ ＯＦＢ Ｓ Ｐ Ｒຫໍສະໝຸດ ＩＵ — Ａ主要用于连接现场智能
主站之间的通信模型，主要用于自动化 系统中系统级和车间级的过程数据交换。
现 场控制层 由现场 智能设 备、现
仪表，如压力、温度、液位、流量等变 送器及执行机构等。可采用屏蔽双绞线 电缆 ，也可采用非屏蔽双绞线电缆 ，可
场智 能仪 表、远 程 Ｉ ／ ０和 网络 设备 构 成。现 场控制涉及 Ｐ ０ＦＢＵ — Ｐ和 Ｒ Ｉ ＳＤ
由于相隔比较远并且工厂干扰比较严重，
因此没有采用普通的Ｄ 双绞线连接 ，而 Ｐ 采用冗余的光纤连接 （ 双路环网） ，其光 电转换设备使用西 门子的ＯＬ 光纤链 Ｍ（ 路模块） 来完成位于两个ＣＰ Ｕ上的Ｄ 接 Ｐ Ｅ分别与一条Ｐ Ｏ ＩＵ 现场总线相连， １ Ｒ Ｆ Ｓ Ｂ
来连接Ｄ 总线和现场装置。如 ： Ｐ 传感器、 按纽、指示灯等，它具有 Ｉ ７ Ｐ 防护等级， ６
以及纺织生产的性质。控制点约万
ｆ Ｐ ０ＦＢＵ Ｐ： １ Ｒ Ｉ ＳＤ ） 主站和从站之 间采用轮循的通信方式 ，主要应用于自
点，其 中开关量占大多数 ； 模拟量较少， 模拟量控制回路约 １ ０ ０ 个。由于建厂较 早，电气控制和阀门控制以继电器为主，
动化系统中单元级和现场级通信。
切换为主站，切换时间曼 ０ 。在此切 ３ ｍｓ
换时间内，采用事件同步的机理，实现
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以现场总线为基础建立工厂控制系统初步探讨
主从站的完全无扰动切换。 在现场相对集 中的地方设立 了８ 个 分机柜问，用来安装 Ｉ ／ ０卡件和 Ｉ ／ ０底板。
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场总线 与工业Ｅ ｒｅ ｅ￣ ｔ
ｆＥ ＾Ｔ■■Ｅ
以现场总线为基础 建立工厂控制系统初步探 讨
李海 关键词 ： 现场总线 Ｄ Ａ Ａ Ｐ Ｐ Ｓ
李海先生 ，南通醋酸纤维有限公司工程师。
术 纤 质 企 ， 有 工 化 董 化性的业具化和纤
Ｐ Ｏ ＩＵ —Ａ两个部分 。 Ｒ Ｆ ＳＰ Ｂ
通过总线供电，该总线符合防爆要求。
Ｐ ＯＦＢ Ｒ ＩＵＳ现场总线
Ｐ ＯＦＢ Ｓ是 目前国际上 通用的 Ｒ ＩＵ 现 场总线标准 之～，它具有 独特 的技 术特 点、严格 的认证 规范、开 放的标 准、众多厂商的支持和不断发展 的应用 行规 ，已成为最重要的和应用最广泛的 现场 总线标准。它符 合Ｅ Ｓ １ ０ Ｎ ０ ７ 欧州
标准 ．世界各主要的自动化技术生产厂
二
控制 系统
为了提高系统的控制效率、控制的
Ｐ ０ＦＢ Ｓ Ｄ 是 高速 网络，通 Ｒ ＩＵ — Ｐ
信速率达 １ ／。Ｐ ０ＦＢ Ｓ Ｄ 可 ２ Ｍｂ ｓ Ｒ ｆ Ｕ — Ｐ 连 接远 程 Ｉ 、 执 行机 构、 智能 马达 ／ ０ 控 制器、人机 界面、 阀门定位 器、 变
Ｐ ０ＦＢＵ — 的拓扑 结构 可是 总线 Ｒ Ｉ Ｓ ＤＰ
型、星型和树型 ，通信介质可是屏蔽双
绞线、光纤 ，也支持红外传输。采用双
家均提供具有Ｐ ＯＦＢ Ｓ 口的设备。 Ｒ ＩＵ 接 Ｐ ＯＦＢ Ｓ Ｒ Ｉ Ｕ 的开放性和不依赖于厂商的 通信的设想．已在 １ 多万个项 目成功应 ０ 用中得以实现。据市场调查确认 ，在德 国和欧洲市场中Ｐ ＯＦＢ Ｓ占开放性工 Ｒ ＩＵ 业现场总线系统的市场份额超过４ ％。 ０ Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ现场总线通信协议包括
分散并相对集中在多个机柜问。本次企
业在扩建的同时．对老装置进行现代化 技术改造，引进了西门子的Ｐ Ｓ系统。 Ｃ 针对控制分散、机柜分散的情况．大规 模地使用了现场总线技术 ，并且投运了 管控一体化系统。
自动化系统 中单元级和现场级通信。
ｆ Ｐ Ｏ ＩＵ Ｍ 定义了主站和 ３ Ｒ Ｆ ＳＦ Ｓ： ） Ｂ
现场总线与工业Ｅｈ ｒｅ ｔｅｎｔ
辊道输 送线上有多个开关量的传感器。
器中运行。这样 ，可以把过程的优化控
制放在控制器中，全面实现对工艺过程
的优化控制。而这种Ｓ 语言仿 自然语 ＣＬ 言，方便编程人员，对于复杂的算法能 够方便地实现。
为了节约布线，提高控制效率 ，采用了
Ｔ Ｒ 公司的Ｐ Ｐ Ｉ １ Ｕ ＣＫ Ｄ — Ｍ８ 输入输出模块
可靠性，主系统采用 了４ 对冗余结构的
西 门子Ｓ —１ Ｈｆ ７４ ７ 模块化程序设计） ，位 于 中心机 柜 问。每 对 冗余 结 构 的Ｓ — ７ ４７ １Ｈ中，互为热备 冗余，容错 的两个 Ｐ Ｃ站通过两条光纤实现同步，在光纤 Ｌ
同步模块的同步作用下，从站 Ｃ Ｕ的所 Ｐ
频 器等 智 能 设备 ，一 条 Ｐ ０ＦＢＵ — Ｒ Ｉ Ｓ
绞线时，不加 中继器最远通信距离可达 １ Ｋ ． ｍ，最多可采用９ ２ 个中继器，最远
通信距 离可达 ９ ｍ。采用光纤 时，最 Ｋ 远 通信 距 离 可达 １０Ｋ Ｏ ｍ以上 ，其 中
采用多模 光纤 ，两点 问最远距 离可达 ３ ｍ： Ｋ 采用单模光纤时，两点问最远距
离可达 １ ０Ｋ Ｏ ｍ。
３ 个主要部分 ：
ＩＡ Ｉ ＶｏＩ １２ ｏ． ． Ｎ ６ ６ ・２ＯＯ ８
有数据和工作状态均与主站ＣＰ 完全相 Ｕ 同，从站监视着主站的ＣＰ Ｕ状态，从站 的ＣＰ 不运行应用程序，也就是说运行 Ｕ 时只有主站的Ｃ Ｕ起着控制作用。当主 Ｐ 站不能正常工作时 ， 从站监视到主站的 Ｃ Ｕ有问题 ，系统无条件地将从站 自动 Ｐ
ｆ Ｐ Ｏ ＩＵ Ａ： ２ Ｒ Ｆ ＳＰ 电源和通信数据 ） Ｂ 通过总线并行传输，主要用于面向过程
Ｐ Ｏ ＩＵ ．Ａ是低速现场级 网络 ． Ｒ ＦＢ Ｓ Ｐ
通信速率为３ ５ ｂ ｓ １ ｋ ／ ，支持点对点连 ２ 接、总线型、混 合型、树型 拓扑结构。
Ｐ ＯＦＢ Ｓ Ｐ Ｒຫໍສະໝຸດ ＩＵ — Ａ主要用于连接现场智能
主站之间的通信模型，主要用于自动化 系统中系统级和车间级的过程数据交换。
现 场控制层 由现场 智能设 备、现
仪表，如压力、温度、液位、流量等变 送器及执行机构等。可采用屏蔽双绞线 电缆 ，也可采用非屏蔽双绞线电缆 ，可
场智 能仪 表、远 程 Ｉ ／ ０和 网络 设备 构 成。现 场控制涉及 Ｐ ０ＦＢＵ — Ｐ和 Ｒ Ｉ ＳＤ
由于相隔比较远并且工厂干扰比较严重，
因此没有采用普通的Ｄ 双绞线连接 ，而 Ｐ 采用冗余的光纤连接 （ 双路环网） ，其光 电转换设备使用西 门子的ＯＬ 光纤链 Ｍ（ 路模块） 来完成位于两个ＣＰ Ｕ上的Ｄ 接 Ｐ Ｅ分别与一条Ｐ Ｏ ＩＵ 现场总线相连， １ Ｒ Ｆ Ｓ Ｂ
来连接Ｄ 总线和现场装置。如 ： Ｐ 传感器、 按纽、指示灯等，它具有 Ｉ ７ Ｐ 防护等级， ６
以及纺织生产的性质。控制点约万
ｆ Ｐ ０ＦＢＵ Ｐ： １ Ｒ Ｉ ＳＤ ） 主站和从站之 间采用轮循的通信方式 ，主要应用于自
点，其 中开关量占大多数 ； 模拟量较少， 模拟量控制回路约 １ ０ ０ 个。由于建厂较 早，电气控制和阀门控制以继电器为主，
动化系统中单元级和现场级通信。
切换为主站，切换时间曼 ０ 。在此切 ３ ｍｓ
换时间内，采用事件同步的机理，实现
维普资讯
以现场总线为基础建立工厂控制系统初步探讨
主从站的完全无扰动切换。 在现场相对集 中的地方设立 了８ 个 分机柜问，用来安装 Ｉ ／ ０卡件和 Ｉ ／ ０底板。
维普资讯
场总线 与工业Ｅ ｒｅ ｅ￣ ｔ
ｆＥ ＾Ｔ■■Ｅ
以现场总线为基础 建立工厂控制系统初步探 讨
李海 关键词 ： 现场总线 Ｄ Ａ Ａ Ｐ Ｐ Ｓ
李海先生 ，南通醋酸纤维有限公司工程师。
术 纤 质 企 ， 有 工 化 董 化性的业具化和纤
Ｐ Ｏ ＩＵ —Ａ两个部分 。 Ｒ Ｆ ＳＰ Ｂ
通过总线供电，该总线符合防爆要求。
Ｐ ＯＦＢ Ｒ ＩＵＳ现场总线
Ｐ ＯＦＢ Ｓ是 目前国际上 通用的 Ｒ ＩＵ 现 场总线标准 之～，它具有 独特 的技 术特 点、严格 的认证 规范、开 放的标 准、众多厂商的支持和不断发展 的应用 行规 ，已成为最重要的和应用最广泛的 现场 总线标准。它符 合Ｅ Ｓ １ ０ Ｎ ０ ７ 欧州
标准 ．世界各主要的自动化技术生产厂
二
控制 系统
为了提高系统的控制效率、控制的
Ｐ ０ＦＢ Ｓ Ｄ 是 高速 网络，通 Ｒ ＩＵ — Ｐ
信速率达 １ ／。Ｐ ０ＦＢ Ｓ Ｄ 可 ２ Ｍｂ ｓ Ｒ ｆ Ｕ — Ｐ 连 接远 程 Ｉ 、 执 行机 构、 智能 马达 ／ ０ 控 制器、人机 界面、 阀门定位 器、 变