隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，不僅對生產(chǎn)過程自動化，也對生產(chǎn)管理提出了更高的要求。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把自動控制與計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)結(jié)合起來，集管理和過程控制為一體是當(dāng)今工業(yè)自動化發(fā)展的趨勢。復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)，常采用兩級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，底層用現(xiàn)場總線以便控制裝置盡可能靠近被控生產(chǎn)過程現(xiàn)場，上層采用工業(yè)以太網(wǎng)，監(jiān)控級相對集中于主控室內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的集中管理和分散控制。這樣構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)dcs系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)，更可靠。為了適應(yīng)這一形式的發(fā)展要求，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，使工科學(xué)生在校期間就能受到良好的工程實(shí)踐鍛煉，因此開發(fā)了基于工業(yè)以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線的過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。
2 系統(tǒng)配置及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)plc控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。整個網(wǎng)絡(luò)采用兩層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，上層為工業(yè)以太網(wǎng)，用于上位機(jī)pc之間以及上位機(jī)和下位機(jī)plc之間的通訊，底層為profibus-dp現(xiàn)場總線，用于下位機(jī)plc主站(dpm1)和四個從站(dps1-dps4)之間的通訊，其中，plc主站和從站控制液位、壓力和溫度流量等過程控制實(shí)驗(yàn)裝置。系統(tǒng)用simatic step 7軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、硬件組態(tài)以及plc控制程序的編寫，并用組態(tài)軟件simatic wincc實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與plc的動態(tài)連結(jié)。整個系統(tǒng)組成如圖1所示：
2.1 現(xiàn)場部分
現(xiàn)場部分是所需控制的液位、溫度流量和壓力實(shí)驗(yàn)裝置，變送器將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4～20ma的電流信號，直接接入sm334模塊(模擬量輸入/輸出模塊)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成0～27648的數(shù)字量。開關(guān)量的輸入輸出接入sm323模塊(數(shù)字量輸入/輸出模塊)。
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