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案例頻道一個品牌的卷煙產品的吸味、質量要穩定，必須有一個穩定的溫濕度生產環境。寶雞卷煙廠空調機組現有以下問題：1）人工手動調節滯后，保證車間溫濕度指標十分困難，影響卷煙成品的質量穩定。2）空調機組分散，五個生產車間共計九臺套空調機組，共有值班人員九名，分三處三班制值班，定員多，管理松散。本文提出了一種基于PROFIBUS-DP的空調機組監控系統，只需一處監控中心，即可實現空調機組全年多工況下的最優控制，完成對分散在全廠的九臺空調機組進行實時分布式控制，該系統要求有數據采集和存儲、流程顯示及控制、設備管理和報表生成和打印等功能。而且穩定可靠，監控畫面符合操作習慣。不但可以在最低運行能耗的基礎上使溫濕度控制指標達到卷煙生產要求，而且可以減輕值班人員的勞動量，減少定員，真正達到煙廠一貫追求的管理和效益一流的目的。
2 系統硬件選擇
在現場總線領域內,近十年來世界上出現了多種有影響的現場總線.現已成為德國和歐洲標準的PROFIBUS現場總線,是一種開放的、不依賴于生產廠家的通信系統,是一種比較成熟的總線，其中Profibus-DP是一種高速（數據傳輸速率9.6kbit/s～12Mbit/s）的經濟的設備級網絡，主要用于現場控制器與分散I/O之間的通信，可滿足快速響應的實時要求。在本系統中為每一臺空調機組選用一個西門子S7-CPU315-2DP PLC作為PROFIBUS主站，與車間溫濕度集中采集遠程I/O從站ET
系統的硬件結構圖如下圖示：
由上圖可以看出，該系統采用典型三層結構形式，分別是監控管理層、過程控制層及末端設備層。
監控管理層是整個監控系統的中樞，使用Wincc6.0工業監控軟件完成對十臺空調機組數據采集、數據庫管理和遠程監控方案等功能。它和過程控制層的數據通信采用工業以太網，TCP/IP協議。
過程控制層以每臺空調機組的主控單元（西門子PLC CPU315-2DP）為中心，完成針對不同車間工藝要求的模糊PID控制器和數據采集，各主控單元各自獨立，無電氣上的聯系，功能的實現也不依賴于通信網絡和監控管理層，實現分層分布式控制，即使一部分出現故障也不影響其他部分。其中模糊PID控制器的實現將主要通過建立熟練操作者的控制模型進行設計。
末端設備層主要是分布在現場的儀表、執行機構和變頻器，通過現場總線Profibus-DP與過程控制層進行通信。
3 系統組態設計
工程師站采用微軟中文版WINDOWS 2000和Internet explorer 6.０，組態軟件選用 SIMATIC 公司WinCC5.0組態軟件。工程師站加載了SIMATIC WINCC RT 64K Tags、 NET Profibus-S7、PDM等監控軟件。
硬件組態也是一種圖形化的組態方式，十分方便。對某一過程站而言，實際帶有若干ET200遠程 I/O，組態畫面中，就在該過程站后的PROFIBUS-DP網絡線上拖放幾個IM153模塊形成幾個ET200遠程I/O接點。硬件組態中的所有模塊，都可以從S7提供的元件庫中找到相應型號、定貨號的模塊，將其拖放至與實際安裝相對應的位置可即。
硬件組態配置完成后，下載到相應的過程控制站。這樣，就使得實際硬件安裝模件和硬件組態相一致，從而，I/O模塊上的每一點的點號地址就得以確定。
系統預留網絡接口可以同煙廠局域網連接，相關信息畫面通過IE瀏覽的方式在局域網上實現信息共享，為管理層提供必要的信息。
4 上位機和組態軟件的選型與設計
上位機選用DELL計算機，DELL 21"平面直角CRT并配打印機。組態軟件選用 SIMATIC 公司WinCC5.0組態軟件。
主站部分主要軟件流程圖如3所示。
⑴圖形用戶界面（GUI）
WinCC5.0允許用戶使用易于理解和配置的工具為他們的應用程序快速開發定制的屏幕。
⑵分布式的歷史數據系統
分布式的歷史趨勢數據系統允許用戶動態地為趨勢圖的每支筆指定不同的歷史文件數據源。這種特性允許操作員在同一
個趨勢圖中查看本地WINCC的歷史數據和SQL Server的歷史數據。
⑶動態引用地址
用戶可以更改對數據源的引用，以便使用同一個標記名稱定位多個數據源。
以PC機為基礎和標準的操作系統；可選不同容量規模；所有SCADA功能（開放的系統內核）：圖形系統，報警信息系統，變量存檔，用戶檔案庫，報表系標準接口，編程接口；各種PLC系統的驅動軟件。該軟件全面開放，易于學習、使用，利于開發應用、維護管理。
5 結束語
經實踐證明，采用PROFIBUS-DP組建的工業網絡控制管理系統實現了分布式控制，可大大降低現場連接工作量和費用，提高信號的傳輸精度與靈活性。采用SIEMENS S7-300 PLC以及WinCC5.0實現了控制手段的更新和控制效率的提高,使人機交互可視化以及生產管理與控制的一體化，給系統的安裝、調試和設備維護帶來方便。
參考文獻：
【1】陽憲惠. 現場總線技術及其應用.北京:清華大學出版社,1999
【2】鄭晟.現代可編程控制器原理與應用.北京:科學出版社,1999
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號