现场总线技术PPT解析工业以太网如何革新制药业应用

现场总线技术PPT解析工业以太网如何革新制药业应用

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,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它是第五代控制系统(FCS),突破了DCS系统的局限,采用公开化和标准化解决方案,克服了封闭系统所造成的问题。通过将控制功能下放到现场,实现了工程自动化、制造自动化以及信息采集自动化领域中的智能设备之间的互联通信。

二、新型全分布式结构与PLC

目前世界上流行的现场总线及总线标准众多,其中PROFIBUS作为欧洲标准,其产品在全球市场上获得普遍认可,在中国也组建有专业委员会。本文以西门子S7-300系列PLC为例,将其与PROFIBUS-DP结合使用,以适应兽研所口蹄疫疫苗工程中的特定需求。在此项目中,采用ET200M远程分布式I/O,以及CP342-5通讯处理器和CP-5613通讯处理器来构建一个高效且实时性的控制系统。

三、高性能数据传输与HMI/SCADA

为了提高计算机主机性能并减轻CPU负荷,同时保障数据传输速度不受影响,本项目选择使用CP5613作为HMI/SCADA系统主机与S7300PLC系统之间的通讯处理器。此外,由于工业以太网能够支持更高级别的复杂联网任务,它成为了区域或单元联网国际上的重要标准,与PROFIBUS一起构成了整个网络体系。

四、本地网络结构

本项目采用SIMATICNET系列产品,并分为三个层次:场景控制层(利用PROFIBUS-DP)、过程监控层(通过独立操作站)以及生产管理和市场经营管理层。这一架构极大地降低了工程成本,并提升了解决问题能力,使得整体网络更加灵活且易于维护。