如图3所示,AS–i总线通过SIEMENS DP/AS–i链路模块与PROFIBUS-DP总线连接,这种耦合器是PROFIBUS-DP从控设备和AS-i的主控设备,可连接最多62个AS–i从站模块,这些从站模块的状态都被DP/AS–i链路模块的LED显示。DP/AS–i链路模块由AS–i扁平电缆供电,无需附加电源。图3中K45,K60模块是防护等级为IP65/67的现场安装AS–i接口紧凑型模块,有数字型、模拟型和气动型,通过A/S连接器与传感器/执行器相联。

带OLM光纤链路模块的PROFIBUS-DP光纤网络由于使用光信号传输,不会因为外部干扰场而受到损害,无接地问题,实现了电气隔离,对于罐区的安全大有裨益,而且重量轻,安装方便。OLM光纤链路模块具有工业双绞线(ITP)和FOC(光纤)接口,通过FOC接口,几个OLM可组成如图2的光纤环网。

3.3 PLC的选型配置

为保证技术先进,操作简便,方便后续的扩建,设计采用西门子公司的S7-400系列PLC产品,它模块化结构、扩展功能强,结构坚固、可靠性高、功能全面、运行速度快,具有强大的通讯能力和集成的系统功能,应用方便,适用于油库油料流量、罐壁压力等的监控工程。油库数据采集和状态监视多、程序控制较多,使用S7-400作为主站,通过CP443-5通信模块与PROFIBUS网络通信,现场信号通过PROFIBUS传至主站。

基于西门子PROFIBUS和AS–i总线技术实现油库监控系统的设计

S7-400可以带电插拔输入/输出模块,运行时即可更换模块,以保证系统连续不间断运行。S7—400主要性能指标如下:①程序运算速度,位和整数运算0.1/μs,浮点运算0.6/μs;②I/O功能,DI/DO:65536,AI/AO:4094;③用户内存,128 kB用于程序,128 kB用于数据,可扩展至15 MB;④通用接口,多点接口MPI,PROFIBUS—DP:12Mbit/s。

3.4 软件设置

PROFIBUS-DP总线共有7个站,其中S7-400作为Master主站,其余均为Slave从站,应用STEP7对各个站点进行地址分配,使系统组态,并且对可以设置的模块参数化,同时还要进行通信组态,确保参数匹配正确,使网络真正建立通信。

工控机监控软件WinCC是基于人机交互式监控系统,运行于Windows平台上,其强大的过程接口界面和高度的安全数据存档特性,适合于油库流程和控制过程的操作及监控。该软件根据用户建立的数据信息,把PLC信息直接连接到用户应用图形上。操作人员可以通过操作画面及流程图,监控油库状态和运行数据,发出控制命令,也可进行参数修改、故障处理复位、报表打印等,实现自动化管理。其主要操作画面有:①油库工程平面总貌布置图;②油库工艺流程及模拟静态、动态图;③油库工程自动控制系统及电气接线图;④各个罐区参数显示图、实时及历史趋势图、报警摘要列表显示。