汽车CAN总线的高速行驶就像工业以太网在制药业中的精准运作
汽车CAN总线的高速行驶,就像工业以太网在生物制药行业中的精准运作。西门子的PLC系统,通过现场总线技术,如PROFIBUS,解决了生物制药行业面临的一些问题。
现场总线技术自80年代末兴起,以不同实体推动的标准涌现,其中包括基金会LONWOKS、PROFIBUS、CAN和HART等。PROFIBUS是由德国西门子公司提出并广泛推广的标准,在德国成为国家标准DIN19245,并在欧洲成为EU50170标准。在中国,也成立了PROFIBUS现场总线专业委员会。本文以西门子的PLC为例,探讨了它在生物制药工程中的应用。
一、现场总线技术
现场总线是一种用于生产现场通信系统,是一种开放式、数字化和多点通信底层控制网络。这类系统称为第五代控制系统,与前几代控制系统相比,它们采用封闭或模拟信号通信,而不是开放或数字化通信。这种新型全分布式结构实现了工程自动化、制造自动化和信息采集自动化领域之间的智能设备互联。
PROFIBUS分类
目前世界上流行的现场总线及通讯协议有很多,其中PROFibus是欧洲最成功的其中之一。在兽研所疫苗工程中,不涉及车间级通信任务,因此主要使用PROFIBus-DP。
西门子S7-300系列PLC产品
西门子提供了一系列CP通讯功能模块,可以满足不同的通讯需求。在兽研所口蹄疫疫苗工程中,我们选用了7台PLC-300,每台CPU均为315-ZDP,并配备ET200M作为DP从站;CP342-5用于与HMI接口;CP-5613则用于连接PG/PC到PROFIBus-Pa接口。
二、工业以太网与场景应用
系统概述
本项目采用西门子SIMATICNET系列产品,以工业以太网(国际标准)和PROFibUs(国际标准)为核心组成部分,完成工厂通讯、高性能数据传输以及过程/现场自动化等任务。整个网络分三层:字段控制层、过程监控层以及生产管理与市场经营管理层。
场景应用
在场景I/O控制方面,我们采用的是基于普罗菲布斯-DP协议进行I/O分布式配置,将整个51区划分成了8个独立单元,每个单元对应一个特定的区域或设备。此外,对于悬浮培养灭活乳化分装等关键工艺过程,我们需要集成这些设备到PLC或者工业以太网上,以确保监视和控制工作能够顺利进行。
通过这样的实施,我们不仅提高了生产效率,还降低了维护成本,同时保证了操作安全性,为企业提供了一套可靠且高效的生产管理体系。