现场总线技术应用实例工业以太网如何革新制药业的生产流程
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。现场总线技术自80年代末兴起以来，便出现了多种标准，其中PROFIBUS作为欧洲标准，其产品在全球范围内得到广泛认可。在中国，也成立了PROFIBUS现场总线专业委员会。本文将以西门子的PLC为例，深入分析其在生物制药行业的应用情况。
一、现场总线技术概述
现场总线是一种用于生产现场数字化通信的系统，它结合了开放性、标准化和多点通信特点，是第四代控制系统（FCS）的核心组成部分。与之前的第一代气动信号控制系统、第二代电动模拟信号控制系统以及第三代数字计算机集中式控制系统相比，现场总线技术实现了更高级别的自动化和信息采集。
二、西门子S7-300系列PLC与PROFIBUS相关产品
为了适应兽研所疫苗工程的需求，我们选用了7台PLC-300，并配备了一套丰富的CP通讯功能模块。这包括CPU315-ZDP，以及ET200M作为DP从站进行分布式I/O管理；CP342-5负责人机接口及PLC间通讯；CP5613则连接PG/PC系统至PROFIBUS-DP，为HMI/SCADA主机提供数据传输服务。
三、应用实例分析
DP从站ET200M：通过远程分布式I/O布局，可以有效减少布线成本并提高施工效率。此外，由于PROFIBUS-DP具有较低的循环时间，这一点对于要求实时性强的情况尤为重要。
CP342-5通讯处理器：它不仅可以提供S7-S7之间或S7-HMI之间的通讯，还能支持其他类型设备之间的互联，使得整个网络结构更加灵活。
CP5613通讯处理器：由于其PCI槽内设计，可以大幅度减轻主机CPU负荷，从而提高整体性能。在此项目中，它被用于HMI/SCADA主机与S7300PLC系统之间高速数据交换。
四、工业以太网与生物制药行业中的应用
本项目采用SIMATICNET系列产品构建网络体系，将工业以太网（区域联网）和PROFIBUS（现场区域网络）结合起来，以满足不同层次通信需求。网络分为三个层次：场地控制层使用的是基于标准化部件兼容且灵活配置能力强的地面总线技术，如上所述8个单元分别负责不同的工艺过程监控或控制任务。而过程监控层则依赖于这些独立操作站来完成彼此间及上位操作站间的事务处理。此外，在生产管理和市场经营管理层，工业以太网也扮演着关键角色，它通过TCP/IP协议确保跨地域甚至跨公司内部信息流畅传递，为企业决策提供必要基础设施支持。
