现场总线技术的发展历程如何引领工业以太网在制药业的革命性应用
本文旨在探讨现场总线技术如何通过西门子的PLC系统，为生物制药行业的自动化提供解决方案。自80年代末以来，现场总线技术便逐渐成熟，形成了多个标准体系，如基金会LONWOKS、PROFIBUS、CAN和HART等，其中PROFIBUS因其开放性和标准化而广受欢迎，在德国和欧洲甚至成为国家标准。
现场总线是一种用于生产环境中的数字通信系统，它能够实现微机化测量控制设备之间的双向串行多节点通信。这种技术被称为第五代控制系统（FCS），它克服了之前集中式或分散式控制系统的局限，实现了工程自动化、制造自动化以及信息采集自动化的全面结合。
西门子PLC作为一款支持PROFIBUS通信的产品，在生物制药工程中扮演着重要角色。例如，在兽研所疫苗工程中，可以采用7台PLC-300配备CPU315-ZDP，以及ET200M分布式I/O模块来构建一个高效且灵活的控制网络。此外，CP342-5通讯处理器用于连接PLC与HMI系统，而CP-5613则负责将PG/PC与AT兼容PC连接到PROFIBUS，从而提高数据传输性能并减轻主机负荷。
工业以太网作为区域层次网络，与PROFIBUS一起构成了整个网络架构。这两者各自承担不同的职能：工业以太网适合于区域间的大规模数据交换，而PROFIBUS则更适合于过程监控和现场设备之间高速、高可靠性的数据传输。在生物制药行业，这样的组合可以有效地管理工厂通讯、数据通讯以及过程与现场自动化，从而提升整体生产效率和安全性。
在实践应用中，我们将8个PLC单元通过PROFIBUS-DP配置成一个分布式I/O网络，每个单元负责特定的工艺流程或设备控制。此外，还有4个独立操作站位于不同位置，以确保监控层对整个生产过程具有全面的覆盖。这些操作站不仅能够实时收集来自每个PLC单元的数据，还能够相互协作，以应对任何可能出现的问题。
通过这种方式，西门子的PLC系统结合了现场总线技术和工业以太网，使得生物制药行业能够实现智能化、精细化及高效率的人ufacturing。
