现场总线技术及其应用工业以太网在制药业的精彩展开

现场总线技术及其应用工业以太网在制药业的精彩展开

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因其广泛的应用和强大的市场推广力度而成为德国国家标准DIN19245和欧洲标准EU50170。在中国,成立了PROFIBUS现场总线专业委员会,本文以西门子的PLC为例,对于生物制药行业的实际应用进行了深入分析。

一、现场总线技术与工业以太网

现场总线是一种用于生产现场微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信系统,它被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。随着工业以太网(Industrial Ethernet)的发展,它们逐渐融合,形成了一种更高效、高性能的自动化网络解决方案。

二、本案例分析

本项目采用西门子SIMATICNET系列产品,其网络结构分为三个层次: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I/O控制采用PROFIBUS-DP进行分布式配置,共有8个PLC单元,每个单元负责不同的区域或工艺过程监控或控制。此外,还包括悬浮培养、大规模灭活等关键工艺过程对应的监视或控制需求。

三、本地数据中心与远程数据处理中心互联互通

为了满足不同区域和单元间数据交换需求,本项目设计了一个复杂但灵活可扩展的人机接口系统,该系统通过工业以太网连接到各个区域,并通过PROFIBUS-DP将所需信息传输至中央CPU处理器,从而实现实时数据采集并供上级管理人员决策参考。

四、本项目优势与挑战

该项目凭借其先进的人机接口设计及结合使用现代通信协议,不仅提高了操作员工作效率,也大幅降低了维护成本。但同时,由于涉及到的设备类型繁多且需要兼容不同制造商的产品,这也带来了额外的挑战,如整合性问题以及可能导致的问题诊断难度增加等。

综上所述,本文通过对西门子PLC在生物制药工程中的应用进行深入分析,不仅展示了这种先进技术如何提升生产效率,还揭示出了当今自动化领域面临的一些挑战,同时也提供了一些建议来克服这些障碍,为未来自动化建设奠定坚实基础。