现场总线在煤气净化洗涤PLC系统中的应用

　　2．3下位控制站
　　我们的控制站采用了德国西门子公司的S7-300系列PLC，包括四个高炉的系统和一套公共管网系统，总共用五套西门子S7315-2DP的PLC系统来实现自动控制。
　　2．4现场数据传输站
　　在生产现场，我们需要采集的信号主要包括热电阻信号、各种变送器的4～20mA模拟量信号、数字量信号等，还要输出模拟量电流信号用于控制调节阀，由于各个高炉的变送器距离集中控制室比较远，我们采用了德国西门子公司的ET200系列设备来构成数据传输站，通过PROFIBUS-DP总线向控制站传送和接收实时数据。这样，我们可以就近把变送器的信号接入传输站，并可就近输出4～20mA的控制信号来控制现场调节阀，主要由ET200B热电阻模板采集热电阻信号，由ET200B标准模拟量输入模板采集4～20mA电流信号，由ET200eco数字量模板采集数字量信号输入，由ET200B标准模拟量输出模板输出控制信号。这些数据通过总线在现场和控制站之间传输，省去了大量的物理布线，这些现场模块完全适合工业生产的恶劣环境，只需要一个简单的小控制室即可正常工作，另外采用先进的EJA530就地式变送器，省去了大量的仪表安装管网。
　　3采用现场总线技术的优势
　　传统的计算机控制系统一般采用DCS结构。在DCS中，对现场信号需要进行点对点的连接，并且I／O端子与PLC或自动化仪表一起被放在控制柜中，而不是放在现场。这就需要铺设大量的信号传输电缆，布线复杂，既费料又费时，信号容易衰减并容易被干扰，而且又不便维护。DCS一般由操作员站、控制站等组成，结构复杂，成本高。而且DCS不是开放系统，互操作性差，难以实现数据共享。而基于PC的FCS则完全克服了这些缺点。
　　（1）在FCS中，借助于现场总线技术，所有的I／O模块均放在工业现场，而且所有的信号通过分布式智能I／O模块在现场被转换成标准数字信号，只需一根电缆就可把所有的现场子站连接起来，进而把现场信号非常简捷地传送到控制室监控设备上，降低了成本，又便于安装和维护，同时数字化的数据传输使系统具有很高的传输速度和很强的抗干扰能力。
　　（2）FCS具有开放性。在FCS中，软件和硬件都遵从同样的标准，互换性好，更新换代容易。程序设计采用IECll31-3五种国际标准编程语言，编程和开发工具是完全开放的，同时还可以利用PC丰富的软硬件资源。
　　（3）系统的效率大为提高。在FCS中，一台PC可同时完成原来要用多台设备才能完成的任务。在多任务的Windows操作系统下，PC中的软件PLC可以同时执行多达十几个PLC任务，既提高了效率，又降低了成本。且PC上的PLC具有在线调试和仿真功能，极大地改善了编程环境。
　　（4）在FCS中，系统的基本结构为：工控机或商用PC、现场总线主站接口卡、现场总线输入／输出模块、PLC或实时多任务控制软件包、组态软件和应用软件。上位机的主要功能包括系统组态、数据库组态、历史库组态、图形组态、控制算法组态、数据报表组态、实时数据显示、历史数据显示、图形显示、参数列表、数据打印输出、数据输入及参数修改、控制运算调节、报警处理、故障处理、通信控制和人机接口等各个方面，并真正实现控制集中、危险分散、数据共享、完全开放的控制要求。
　　4结束语
　　由前面的阐述可以看出，FCS的技术关键是现场总线技术。它不仅具有精度高、可自诊断等优点，而且具有控制功能，必将取代传统的控制方式。连接现场设备的现场总线是一种开放式、数字化、多接点的双向传输串行数据通路，它是计算机技术、自动控制技术和通信技术相结合的产物。结合PC丰富的软硬件资源，既克服了传统控制系统的缺点，又极大地提高了控制系统的灵活性和效率，形成了一种全新的控制系统，开创了自动控制的新纪元，成为自动控制发展的必然趋势。