避免双现场总线的培养

斯克内克塔迪欧洲有限公司，位于英国四灰烬(伍尔弗汉普顿附近)，生产中间工业化学品已有50多年的历史。使用其产品的客户范围广泛，从汽车到医疗保健和制药行业。该工厂是美国斯克内克塔迪国际集团在全球15家附属公司的一部分。

5个生产单元的工厂已经使用Profibus近5年了。仪器工程师马丁·雅恩(Martin Jahn)说:“我想说的是，我们最初并没有选择Profibus，而是慢慢地选择了它。当我们真正开始将现场总线作为现场仪表和控制的一种手段时，我们调查了可用的选项，得出结论，Profibus是最合适的，它加强了我们原来的安装。在供应商和Profibus网站的支持下，我们迅速提高了对评估的信心，并对零部件制造商和供应商做出了明智的决定。”

Jahn继续说道:“选择Profibus的主要原因之一是它可以通过Profibus DP上的远程I/O模块与大量‘传统I/O’一起使用。Profibus DP产品有很多来源。符合IEC 61158标准的Profibus PA过程仪表也广泛可用，同样来自多个供应商。这给了我们选择的自由，这在购买高科技组件时总是可取的。事实证明，我们当地的供应商非常愿意提供帮助，所以这个决定很简单明了。

Profibus可以使用Profibus- pa和DP技术支持过程仪表和离散设备。他补充说:“这种单一的解决方案可以节省很多成本。例如，它意味着更少的安装时间、培训、配置和调试，以及更容易的维护优势。”

现在共有五个过程由Profibus网络控制，从小型，配方控制，特殊化学批量生产，高温连续气相生产到大型连续液相过程。随着经验的积累，Profibus在“四灰烬”网站的渗透越来越深。最后投入使用的工厂是最依赖Profibus的工厂，拥有300多台Profibus PA仪器和许多数字I/O设备。逆变器驱动器，甚至UPS利用Profibus连接。Profisafe网络也已安装在许多关键位置，使用S7-300F故障安全plc和故障安全远程I/O模块。

Profibus应用的第一个领域是一个多反应器间歇式工厂，最初由本地回路控制器操作。升级允许分散的系统硬件(现在连接到控制系统)，“传统I/O”在Profibus DP上运行;而现有的模拟和数字现场设备通过远程I/O模块使用Profibus DP连接。接下来是特种化工配料厂。在从第一次安装中吸取了一些教训之后，第二次安装仍然紧跟原始安装。它也完全基于“传统I/O”，并且有双重冗余，以提高安全性和可靠性。

最初只使用Profibus DP解决方案-主要是远程I/O, IS和非IS以及驱动90kw风扇加热器的逆变器启动设备，但在设计过程中决定即将建成的生产线将自始至终使用Profibus PA。介绍了一些Profibus PA过程仪表，以获得重要的经验。

2004年2月投入使用的最新工厂是该设施的第一个完整的Profibus解决方案，具有Profibus PA和Profibus DP。该工厂的设计和建造几乎完全是内部完成的，雅恩说，这一步涉及到很多艰苦的工作，但这意味着所有东西都可以放在正确的地方。“因为你知道你最终将不得不使用和维护设备，所以仪器被放置在容易接近的位置，并且它们的电缆进入接头就在手边。当你精神崩溃时，这真的很重要。”

Jahn和他的同事负责设计和工程，所以这项工作是一个非常成功的个人故事。在概念阶段，最初有使用其他更传统技术的压力。Jahn说:“这是可以理解的，但我们认为，久经考验的Profibus世界，其集成良好的DP和PA解决方案，加上我们四年的经验，使我们做出了这个决定。我们在现场不需要闭环控制，所以我们不相信额外的成本是合理的。

“我想，西门子当地员工在技术支持方面提供了极大的帮助。他们总是热衷于让我们试用他们的最新产品。所以我们觉得我们看到了最新的技术——使我们领先于(竞争对手)。这在操作上很重要，因为我们可以保持尽可能高的生产率和(产品)质量。我们很幸运，我们的公司支持这种文化，因为它在一个竞争激烈的领域运营，需要保持领先地位。”

该工厂采用西门子的Simatic-PCS7过程控制，是Four Ashes迄今为止最大的基于profibus的生产线，拥有300台现场设备。双冗余Profibus DP中继通过段耦合器(链路设备)连接，每个中继连接10个Profibus- pa过程仪表，如压力、温度、液位、流量和控制阀。

当Profibus PA仪器不可用或不切实际时，使用传统的-非IS - I/O。Profibus DP用于开/关设备以及驱动泵电机的控制齿轮和变频器。Profibus DP I/O也用于切换跟踪加热系统，该系统包括50个Profibus PA温度变送器以及根据需要开关加热器接触器的“传统I/O”。

Profibus PA分段耦合器安装在2区额定区域，允许本地连接到Profibus PA现场仪器。Fisco(现场总线本质安全概念)模块用于连接现场设备。控制室距离工厂超过200米，因此过程变量通过Profibus DP网络传输，作为骨干现场总线，同时集成所有仪表，因为Profibus PA和DP设备的Profibus协议是相同的。Profibus紧密集成的混合特性提供了独特的价值，因为过程和离散自动化系统都在一个协议上运行。同样值得注意的是，安装20千伏安UPS是为了减少电力故障，它有一个Profibus DP接口，用于通过网络监控UPS的状态。

Jahn说:“在工程、安装和调试方面的成本节约一直很高，但真正的好处是在操作过程中有更好的诊断、更容易的维护和更高的准确性，从而提高了产品的质量和一致性。”

现代工艺应用不仅涵盖连续或批量控制，还包括灌装，装瓶，标签和包装等离散应用，其中需要驱动器，快速数字I/O和气动阀。Profibus用一个通用的解决方案涵盖了这两种类型的应用程序。在这些情况下，其他过程现场总线需要第二个现场总线，通常也是Profibus。

Profibus的双重或混合功能对Schenectady来说非常重要，因为整个现场的过程仪表和离散控制的混合比例约为60/40。Jahn说:“在调试期间，使用现场总线可以节省每台仪器的时间。有了中心配置点和额外的诊断，故障查找比传统仪器和I/O更快、更精确。我可以在家里诊断仪器故障。如果仪器出现故障，可以在几分钟内安装、定位和设置新仪器，而无需仪表或测试设备。

“大多数仪器都有额外的可用信息，可用于确认其他仪器的功能。最后，无论使用什么仪器，配置的一个标准用户界面都给人信心和熟悉感。Profibus使一切变得简单，因为我们不需要在两种不同的现场总线上培训人员，也不需要保留两种不同类型的设备。这意味着我们可以在整个工厂范围内保持单一的现场总线培养。”

作者信息

Dipl.-Ing。Claude Hestroffer，营销经理，Profibus Siemens AG, n rnberg

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