现场总线协议工业以太网在制药业的应用探秘
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，便出现了多种标准，如基金会LONWORKS、PROFIBUS、CAN、HART等，其中PROFIBUS因其开放性和标准化而广受欢迎，在德国和欧洲均成为国家标准。
一、现场总线技术的发展与特点
随着工业自动化的深入发展，现场总线技术作为实现生产过程智能化的重要手段，其系统（FCS）被称为第五代控制系统。它不仅继承了前几代控制系统的优点，而且突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，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。此外，它还结合了集散式分布控制系统DCS的一些优势，使得控制功能下放到现场，实现工程自动化、制造自动化以及信息采集自动化。
二、高级分类与应用案例
目前世界上流行的现场总线及总线标准众多，其中PROFIBUS是欧洲标准，其产品在全球市场上获得广泛认可。在某兽研所疫苗工程项目中，我们选用西门子的PLC-300作为主控单元，并通过DP从站ET200M进行远程分布式I/O配置，这极大地减少了布线成本并提高施工效率。
三、三款CP通讯模块介绍
DP从站ET-200M：以PROFIBUS-DPslave拼成主从式I/O分布式PLC现场总线系统，可作为CPU远程分布式I/O，对于长距离信号传输具有良好的适应性。
CP342-5通讯处理器：连接西门子S7-300到PROFIBUS-DP总线系统，为S7-300与HMI系统提供通讯服务。
CP-5613通讯处理器：用于将SIMATICPG/PC和AT兼容PC连接到PROFIBUS-DP主站运行，将过程图象存储在DPRAM内，大幅度减轻计算机主机CPU负荷。
四、生物制药行业中的应用实践
为了满足不同层次和性能要求，本项目提出了一个基于工业以太网（国际标准）和PROFIBUS现场总线（国际标准）的复杂联网方案。整个网络分为三个层次：现场控制层、过程监控层以及生产管理和市场经营管理层。其中，场景对各个设备进行了一一匹配，并根据不同的功能需求选择合适的人工智能模型或其他数据分析工具，以确保整个生产过程能够高效且精准地执行任务。
