Profibus现场总线在冷库监控系统中的应用

摘要根据冷库制冷工艺的要求，提出一种基于Profibus现场总线技术的冷库监控系统，并详细介绍Profibus—DP网络的硬件配置、系统功能和软件设计。解决了传统DCS控制系统中存在的问题，减少了系统布线，提高了冷库运行的可靠性和自动化水平。 【Profibus现场总线简介】 Profibus是一种广泛应用于工业自动化领域的现场总线技术，全称为Process Field Bus，即过程现场总线。它采用全数字化、串行、双向传输的方式，支持多分支结构的通信网络，旨在连接现场仪表、控制器和其他自动化设备，形成一个高效、可靠的局域网。Profibus分为不同的协议层，包括Profibus-DP（Decentralized Peripherals，分布式外围设备）、Profibus-PA（Process Automation，过程自动化）和Profibus-FMS（Fieldbus Message Specification，现场总线报文规范）。本文主要讨论的是Profibus-DP在冷库监控系统中的应用。 【Profibus-DP在冷库监控中的作用】 1. **硬件配置**：Profibus-DP网络通常由主站和从站组成。主站通常是中央控制器，如Siemens的S7-300 PLC，负责整个网络的通信管理和周期性数据访问。从站可以是其他PLC或远程I/O模块，如S7-200 PLC和ET200M。在冷库监控系统中，主站通过EM277通信模块与S7-200从站建立DP通信。 2. **系统功能**：监控系统的主要任务包括控制压缩机、氨泵、水泵、冷风机等设备的启停，自动控制冲霜过程，以及实时监控库房温度、压力、液位等参数。通过Profibus-DP，可以实现远程参数设定、设备状态监测、故障诊断和历史数据记录等功能。 3. **软件设计**：系统软件主要包括编程软件STEP7 V5.1和人机界面软件，如组态王。STEP7用于网络配置和PLC硬件组态，而组态王则用于创建监控画面，实现数据交互、操作控制和报警管理。 4. **优势**：相比传统的DCS（分布式控制系统），Profibus-DP减少了大量I/O电缆的使用，降低了布线成本，提高了系统的可靠性和自动化程度。纯数字通信增强了抗干扰能力，简化了维护工作，并提供了丰富的信息交换，便于实时监控和故障诊断。 5. **系统组成**：监控系统包括中央控制室的主站、远程从站（S7-200 PLC）、远程I/O模块以及人机操作站（工控机）。工控机通过MPI口与PLC连接，上位机软件提供数据浏览、参数设定、操作控制和故障报警等功能。 6. **温度巡检电路**：对于多点温度监测，系统采用温度变送器将热电阻信号转换为4-20mA电流信号，通过PLC软件编程实现温度值的轮巡采集，有效节省硬件资源并提高数据采集效率。 Profibus-DP在冷库监控系统中的应用，实现了制冷设备的高效自动化控制，提升了系统的可靠性和灵活性，简化了系统的维护工作，同时也优化了生产管理，提高了冷库的运营效率。