现场总线技术的工业以太网药品生产流程中的血液和神经系统
在生物制药行业，西门子的PLC（程序控制器）是现场总线技术的典型应用案例。这种技术自80年代末兴起，以不同实体倡导的标准而闻名，如基金会LONWOKS、PROFIBUS、CAN、HART等，其中PROFIBUS因其开放性和兼容性而广受欢迎。在中国，为了推动PROFIBUS技术在国内市场的发展，也成立了PROFIBUS现场总线专业委员会。
本文将通过西门子的PLC为例，探讨如何利用现场总线技术解决生物制药工程中的一些实际问题。我们首先介绍了现场总线技术及其分类，以及它在80年代末至90年代初形成，并成为国际上一种重要通信协议。
现场总线与工业以太网
现场总线是一种用于生产现场数字化多点通信系统，它克服了DCS（分布式控制系统）的封闭性缺陷，将控制功能下放到每个设备，使得信息采集自动化实现。
工业以太网则是一种区域网络标准，它提供更高带宽和更好的扩展能力，是现代制造环境中数据交换的基础。
在生物制药领域，这两者结合使用，可以提高生产效率，降低成本，并确保产品质量。
西门子S7-300系列PLC应用
西门子提供了一系列CP通讯功能模块，这些模块适应不同需求，不同区域进行分区配置。
例如，在兽研所疫苗工程项目中，我们采用7台PLC-300作为主机CPU315-ZDP，其通讯处理器包括ET200M DP从站、CP342-5 通讯处理器以及CP-5613通讯处理器。
a) ET200M DP从站：作为远程分布式I/O节点，可减少布线成本并提高实时性。
b) CP342-5 通讯处理器：连接西门子S7-300到PROFIBUS-DP系统，为HMI/SCADA系统与S7300 PLC之间提供数据交换服务。
c) CP-5613 通讯处理器：连接PG/PC到PROFIBUS-DP主站，为HMI/SCADA系统与S7300 PLC之间实现高速数据传输，无需占用计算机资源。
应用分析
我们展示了一个三层结构网络设计，其中包含：
a) 现场控制层：采用PROFIBUS-DP为I/O设备进行分布式配置，大幅度降低布局复杂性的同时提升可靠性和性能。
b) 过程监控层：通过独立操作站管理各个控制单元，与上位操作站或彼此间实现无缝对接。
c) 生产管理及市场经营管理层：利用工业以太网实现跨区域联网，以支持整个工厂级别的数据共享和决策支持。
结论
现场总线与工业以太网共同构建了一套完善、高效且灵活的自动化解决方案，对于生物制药行业来说，这意味着更加精准地监控过程，更有效地优化生产流程，从而保障产品质量并增加竞争力。随着这些新兴科技不断进步，我们预计它们将继续推动生物制药行业向智能化转变。