现场总线技术的工业以太网药厂中高速数据传输之谜解析
本文旨在探讨西门子PLC在生物制药工程中的应用，以现场总线技术为例，阐述了该技术如何解决生物制药行业中的一些实际问题。现场总线自80年代末至今已发展成为一种关键的工业通信协议，广泛应用于生产、制造和信息采集等领域。
一、现场总线技术与其定义
现场总线是一种基于开放标准的数字化控制网络系统，其定义为：用于生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。这项技术突破了传统DCS（分布式控制系统）的局限，采用公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷，并且通过网关与企业上级管理网络相连，为决策提供第一手资料。
二、PROFIBUS分类与应用
目前世界上流行的现场总线及总线标准众多，其中PROFIBUS以其国际标准和广泛认可而闻名。在兽研所疫苗工程中，不涉及车间级通信任务或本安型过程自动化，因此重点采用PROFIBUS-DP。西门子的PLC为PROFIBUS通信提供了多种CP通讯功能模块，针对兽研所口蹄疫疫苗工程具体情况选用7台PLC-300，并配备DP从站ET200M和CP342-5等产品，以实现PLC之间通讯及人机接口。
三、西门子S7-300系列PLC产品概述
DP从站ET200M：作为CPU远程分布式I/O，可以大大减少信号传至中央控制柜距离，降低成本并提高施工效率。
CP342-5通讯处理器：连接西门子S7-300到PROFIBUS-DP总线系统，为HMI系统通讯服务。
CP-5613通讯处理器：用于连接SIMATICPG/PC和AT兼容PC到PROFIBUS-DP主站运行，将过程图象存储在DPRAM内，从而减轻计算机主机CPU负荷。
四、生物制药行业中的应用
整个网络以工业以太网（区域联网）和PROFIBUS现场总线（工厂内部网络）为重要组成部分，可完成工厂通讯数据采集以及过程/现场自动化。网络结构分为三个层次：场景控制层（使用 PROFIBUS），过程监控层，以及生产管理和市场经营管理层。通过8个独立操作站在 PROFIBUS 总线上设置，这些操作站负责不同功能单元之间以及与上位操作站的数据交换，从而形成整个网络系统的过程监控层。此外，对悬浮培养灭活乳化分装等工艺进行监视或控制也可以集成于这些单元上的 PROFB
