3.2 应用基于PROFIBUS的西门子全集成自动化技术构成监控系统

依据现场总线控制系统的特点和适用范围,结合本工程的实际状况和技术要求,采用PRO—FIBUS现场总线控制系统。图2为监控系统网络结构图。

基于西门子PROFIBUS和AS–i总线技术实现油库监控系统的设计

本系统是由一整套以PLC为核心、开放式现场总线网络为主体架构的计算机监控网络构成,具体分为3个层次:①管控主站层;②库区PROFIBUS–DP主干网络层;③执行器、传感器层。

3.2.1 管控主站层

主站层全部采用SIEMENS PLC模块,CPU414–DP,通过CP443–5模块与网络通讯。主站PLC(可以是多个不能相互控制但可以相互传输数据的PLC)与上层PC相联构成主控中心,工程师站用于各个现场从站的组态和维护,操作员站完成对油罐各个部分的运行监视、数据采集和其它自动检测系统的调度功能。主站配备打印机用于报表打印、报警打印。整体采用C/S结构,系统服务器双机热备以增加系统可靠性,通过工业以太网与上层通讯接入整个企业办公管理系统。该层是整个油库监控系统的调度核心。

3.2.2 库区PROFIBUS–DP主干网络层

库区主干层采用的是PROFIBUS,选用4芯光纤,冗余连接,所有分站通过.PROFIBUS接入主站,实现数据的采集、信息的交流,每个罐区的温度、液位、流量、管道压力、视频信号、电磁阀信号传输到主站。

3.2.3 执行器、传感器层

AS–i即执行器—传感器接口,是一种用于在主控制器和传感器/执行器之间双向交换信息的总线网络,它属于现场总线的底层网络。通过网关它与PROFIBUS实现连接,网关作为上层总线的一个节点,下面可以挂接一批AS–i从站。AS–i总线主要用于具有开关量特征的传感器/执行器系统,传感器可以是各种远离接近开关以及温度、压力、流量、液位开关等。执行器可以是各种开关阀门,声、光报警器,也可以是其它电器。传感器/执行器挂接在AS–i总线上的方式分为两种,一种是带有AS–i通信接口的智能A/S,内部装有AS–i模块专用芯片,直接挂接到AS–i总线上;另一种是分布式的,由专门的AS–i接口模块和普通的A/S连接起来。AS–i电缆采用2芯扁平电缆,穿刺安装把线压在连接件上,简单可靠,它是由特殊的合成橡胶作为绝缘保护层,当它被从连接件上拔下,穿孔处自动闭合,因此可反复使用,它不仅传输报文,还通过网络给A/S等电路提供电源。

基于西门子PROFIBUS和AS–i总线技术实现油库监控系统的设计