Profinet总线技术在烟草物流控制中的应用

当今的自动化系统种类各不相同，只在有限的范围内实现兼容，难以满足用户设备集成和扩容的需要，从而制约了自动化技术的发展。Profinet是Profibus国际组织提出的基于以太网的自动化标准，能同时以单一一条工业以太网电缆线的解决方案满足3个自动化领域的需求，包括IT集成化领域、实时自动化领域和同步实施运动控制领域。其目标是为众多制造商和用户提供一个统一的、集成了安全技术的行规，同时满足用语通信总线的机械设备标准化的需求。

在烟草行业，物流输送系统具有输送机多、布局分散的特点，因此采用Profinet工业以太网网络控制架构来组态系统。系统采用CP443－1 Advanced以太网通讯模块与上位调度计算机、监控计算机通讯，接受上位调度计算机下达的运输任务，底层通过Profinet网络采集现场的I／O信号和设备状态，并控制设备的正常运行。

设备描述

在某烟草企业的物流输送系统中，PLC采用西门子带PN通讯接口的S7－400系列PLC。S7-400系列PLC处理速度更快、系统资源裕量更大、通讯能力更强、性能更加稳定可靠，全面支持等时模式和运行中配置等功能，由此大幅降低了工程、培训等费用，是各种自动化功能的最佳技术和经济性解决方案。机架上增加一个6GK7443－1G×20－0XE0以太网模块，用于系统和上位调度计算机通讯。

现场分韶关到株洲物流布式I／O采用具有Profinet接口的西门子的ET200S系列，用于采集现场的传感器信号(如光电开关、接近开关、限位开关等)和按钮指示灯信号。

电机驱动采用西门子盯200S的单相启动器、双相启动器或软启动器，每个ET200S从站带有一个IM151-3PN接口模板(双网口)，可以支持Profinet总线的级联方式，IM151-3PN接口模板的供电采用单独供电方式，保证切断控制电源时，Profinet网络不受影响，通过它就可以和PLC之间建立网络通信。

对于需要精确定位的设备或一些专机设备，系统采用变频器对电机进行驱动。在该方案中，采用丹佛斯带Profinet总线通讯接口的现场安装的变频器FC302IP55系列产品。采用Profinet总线的级联方式。配置输入输出电抗器、RFI滤波器。变频器的动力输出线缆采用屏蔽电缆，动力输出线缆和通讯电缆的屏蔽层可靠接地。Profinet总线模板的供电采用单独供电方式，保证切断动力电源时，Profinet网络不受影响。

在现场操作员终端，操作人员通过触摸屏终端对现场设备状态进行监控，当设备出现故障或需要进行维护时，可以通过终端操作来完成模式转换、故障处理、信息维护等操作。该方案采用的是西门子触摸屏MP377，通过Profinet和PLC通讯。

条码阅读器用于系统获取或检查核对货物信息，该方案采用DATALOGlC公司DS4800条码阅读器，配有Prefinet总线通讯模块与PLC通讯。

对于不支持P rofinet总线的器件，该方案采用Profibus总线进行通信，并由IE／PB UNK将现有的Profibus设备透明地连接到Profinet的设备。

系统特点

现场总线技术在控制过程的应用，节省了大量的线缆、槽架、连接件，减少了系统的设计、调试、维护时间，方便地实现了现场控制设备之间以及设备与控制管理层之间的联系，为控制信息进入公共数据网络创造了条件。与地点无关的控制、高速通信、灵活的拓扑结构、真正的可互操作性和开放性等高级功能的特征，使其具有强大优势和广阔的发展前景。

采用基于工业以太网的开放式、跨供应商标准的Profinet，可实现从公司管佛山到娄底物流理层直到现场层直接、透明的访问。Profinet基于现有成熟IT标准，并提供对TCP／IP的全面支持，用户能够毫不费力的与现有系统进广州到衡水物流行扩展及便捷集成。