揭秘工业以太网如何通过现场总线技术与Can总线通信协议提升制药行业效率

本文旨在探讨西门子PLC在生物制药工程中的应用,特别是如何通过现场总线技术解决了该行业面临的问题。随着工业以太网的普及,现场总线技术也逐渐融入到工业自动化中,以实现更高效、更智能的生产过程。

一、现场总线技术与其分类

现场总线是一种用于生产现场和微机化测量控制设备之间通信的系统,它具有开放性、标准化和多点通信的特点。目前,世界上流行的现场总线有多种,如PROFIBUS、CAN等,其中PROFIBUS因其广泛认可和强大的市场影响力而备受关注。在中国,也成立了PROFIBUS专业委员会。

二、西门子S7-300系列PLC与PROFIBUS相关产品

为了满足兽研所疫苗工程对自动化控制系统的需求,选择了西门子的S7-300系列PLC。这款PLC提供了多种CP通讯功能模块,可以根据具体情况选用合适的模块进行配置。在这个项目中,我们采用了7台S7-300 PLC,每个CPU为315-ZDP,并配备ET200M作为DP从站,以及CP342-5和CP5613作为通讯处理器。

三、ET200M DP从站

ET200M是一种基于PROFIBUS-DP协议工作的分布式I/O设备,它可以作为CPU远程分布式I/O使用。这使得我们能够将I/O布局在生产厂房北端冷站机房内,而不必担心信号传输距离的问题,这样做既降低了成本,又提高了施工效率,同时保证了实时性的要求。

四、CP342-5通讯处理器

CP342-5是连接西门子S7-300到PROFIBUS-DP系统的一款通讯处理器,它支持多种通信方式,如DP主站式从站,为系统提供丰富的通讯功能。此外,它还能与HMI系统进行无缝对接,在口蹄疫疫苗工程中扮演关键角色。

五、CP5613通讯处理器

CP5613是一个专为连接PCI槽内PC或AT兼容PC到PROFIBUS设计的人机界面终端。它能够减轻计算机主机负荷,同时提高数据传输性能,使得HMI/SCADA系统与S7300 PLC之间的交互更加顺畅。

六、本项目网络架构概述

整个网络由三个层次组成:现场控制层(利用PROFIBUS)、过程监控层(通过8个独立操作站)以及生产管理和市场经营管理层。本项目采用的SIMATIC NET系列产品结合工业以太网和 PROFIBUS,将不同类型的事务分配至不同的网络,以实现高效、高性能的大规模联网任务。