文章编号:16732095X(2010)0220054203
基于PROFINET的实时通信技术分析
李 旭,陈在平(天津理工大学自动化学院,天津300384)
摘 要:工业以太网技术目前获得了快速发展,并且在机械制造、钢铁冶金以及石油化工等领域逐渐获得广泛应用,并且大有逐渐取代现场总线之势.本文在介绍网络实时通信原理的基础上对PROFINET实时工业以太网的实时通信的技术特点进行了较为深入的讨论分析,阐述了PROFINET的技术特点,论文进行的分析研究充分说明了PROFI2NET所具有能够满足工业控制要求的良好实时性.关键词:实时通信;工业以太网;PROFINET中图分类号:TP29 文献标识码:A
Analysisonreal2timecommunicationtechnologybasedonPROFINETLIXu,CHENZai2ping(SchoolofElectricalEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384,China)
Abstract:Recentlytheindustrialethernettechnologyhasrapidlydeveloped,especiallyinmachinerymanufacturing,ironandsteelmetallurgyandpetrochemicalindustry,andgraduallyreplacesthefieldbus.Thispaperanalysesthereal2timecom2municationfeaturesofPROFINET,paringwiththeordinaryindustrialethernet,theresultsofthetestshaveconfirmedtheexcellentreal2timefeatureofthePROFINET.Keywords:real2timecommunication;industrialethernet;PROFINET
Ｙｉｎｇｙｏｎｇ Ｊｉａ０¨ｕ
西门子ＰＬＣ技术在现代冶金工业上的应用
滕世辉黄珊
（唐山钢铁股份有限公司自动化公司，河北唐山０６３０００）
摘要：为了提高产品的质量，加快生产节奏，河北钢铁唐钢冷轧厂镀锌车间的自动控制系统主要采用了西门子ＰＬＣ硬件设备（Ｓ７—４００
系列产品）以及ＳＴＥＰ７编程软件和ＩＮＴＯＵＣＨ组态软件，实现了生产的高度 动化。介绍了由西门子可编程控制器和￣ＴＯＵＣＨ操作界面构成
的监控系统在工业自动控制领域应用的原理。
关键词：可编程控制器；ＩＮＴＯＵＣＨ操作界面；网络连接
近年来随着世界电子技术突飞猛进的发展，特别是微处理器
和数字技术的发展使可编程控制器的性能和功能有了很大的提
高。ＰＬＣ是一种以计算机技术为基础的，专为工业环境设计的数字
运算控制装置，具有功能齐全、使用灵活方便、可靠性高、抗干扰能
力强及易于维护维修等优点。它已替代传统的继电器控制系统，成
为当代工业自动化的主流。西门子Ｓ７系列ＰＬＣ作为控制系统的
核心，可提供强大的控制、网络和组态功能，同时强大的扩展能力
和广泛的通讯能力，容易实现分布式系统结构，再结合西门子ｓ７
编程软件和１ＮＴＯＵＣＨ组态软件使得西门子Ｓ７系列ＰＬＣ成为中
型、大型自动控制领域的理想产品。
１ ＰＬＣ的选型
ＰＬＣ选型方式灵活，根据控制对象和控制任务的不同，我们可
以选择不同型号的ＰＬＣ及其模板类型和数量。首先我们根据具体
的控制任务决定出需要采集和控制的点数，即Ｄ１／ＤＯ点数和
ＡＩ／Ａ０点数，然后像搭积木一样搭出所需ＰＬＣ的模板配置及其模
板的数量。
一般来说：点数在１００点以下，选用ｓ７—２００系列；点数在１ ０００
点以下，选用Ｓ７—３００系列；点数在ｌ ０００点以上，选用Ｓ７—４００系
列；模板的数量等于点数除以单个模板的通道数。因此唐钢冷轧
厂——镀锌生产线所采用的ＰＬＣ就是￥７－４００系列。
２西门子ＰＬＣ的连接方式
DCS系统在冶金行业中的应用及其关键技术
随着科技的不断发展和更新，自动化控制系统在各个行业中的应用越来越广泛。在冶金行业中，DCS（分散控制系统）作为一种重要的自动化控制系统，被广泛应用于炼铁、炼钢、冶炼等工艺过程中。本文将对DCS系统在冶金行业中的应用及其关键技术进行探讨。
一、DCS系统在冶金行业中的应用
1. 炼铁工艺中的应用
炼铁工艺是冶金行业中的核心工艺之一，其过程相对复杂，需要实时监控和控制。DCS系统在炼铁工艺中的应用主要包括高炉燃烧控制、料堆控制、烧结机控制等。通过DCS系统，可以实现高炉燃烧的优化控制，节约能源，提高炉温和产量；同时，DCS系统还可以对料堆进行自动控制，确保原料的均匀性和稳定性；此外，DCS系统还能够对烧结机进行自动化控制，提高烧结矿的质量和产量。
2. 炼钢工艺中的应用
炼钢工艺是冶金行业中另一个重要的工艺过程，对温度、压力、流量等参数的控制要求非常严格。DCS系统在炼钢工艺中的应用主要包括转炉控制、连铸控制、轧钢控制等。通过DCS系统，可以实现转炉燃烧的自动化控制，提高炉温的稳定性和炉渣的质量；同时，DCS系统还可以对连铸过程进行监控和控制，确保钢水的质量和连铸坯顺利输出；此外，DCS系统还能够对轧钢过程进行控制，提高产品的成品率和质量。 3. 冶炼工艺中的应用
冶炼工艺是冶金行业中的另一个重要环节，其过程涉及到多个工序和设备的协同运行。DCS系统在冶炼工艺中的应用主要包括矿石破碎、矿石浮选、冶炼反应、尾渣处理等。通过DCS系统，可以对矿石破碎过程进行监控和控制，确保矿石的粒度和质量符合冶炼工艺要求；同时，DCS系统还可以对矿石浮选过程进行自动控制，提高选矿的效率和回收率；此外，DCS系统还能够对冶炼反应进行实时监控，确保反应的稳定性和产品质量；最后，DCS系统还能够对尾渣处理过程进行控制，减少环境污染。
二、DCS系统在冶金行业中的关键技术
1. 数据采集和处理技术
Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ在冶金连铸生产中的应用 口黄振陈弱许君锋 （江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏・江阴 ２１４４３２） 摘要：介绍西门子Ｓ７。４００为主ＰＬＣ，以ＰＲＯＦＩＢＵＳ．ＤＰ网构成的控制系统在兴澄公司三炼钢连铸项目中的使 用，重点阐述公用部分ＰＬＣ的实际运用。 关键词：ＰＲＯＦＩＢＵＳ．ＤＰ连铸远程Ｉ／Ｏ站 中图分类号：ＴＦ７７７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－３９７３（２０１３）００４－０４６－０２ １前言 连铸是将液体钢水直接浇铸成一定规格的钢坯，与模铸 相比，具有能耗低、成才率高、生产成本低等优点。兴澄公司 三炼钢新建的ｌ群连铸机包括低压供电系统、电气传动系统、基 础自动化系统及过程计算机系统，其工艺水平已经达到当前 的先进水平。兴澄方坯连铸基础自动化系统共有３０多套ＰＬＣ， ３个ＷＩＮＣＣ操作站，以工业以太网构成网络，各站点采用ＴＣＰ／ ＩＰ协议进行通讯，系统采用Ｓ７．４００，ｓ７－３００为主ＰＬＣ，结合远 程Ｉ／Ｏ单元，采用现场总线ＰＲＯＦＩＢＵＳ．ＤＰ的通信方式，连接 远程Ｉ／Ｏ及变频单元，最大限度的减少了现场电缆的长度，增 加控制的灵活性。本文以公用ＰＬＣ为例，介绍现场总线技术 ＰＲＯＦＩＢＵＳ．ＤＰ在系统控制中的应用。 ２ ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ协议简单介绍 ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ协议明确规定了用户数据怎样在总线 各站之间传递，但用户数据的含义是在ＰＲＯＦＩＢＵＳ行规中具 体说明的。另外，行规还具体规定了ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ如何 用于应用领域。使用行规可使不同厂商所生产的不同设备互 换使用，而工厂操作人员毋须关心两者之间的差异。因为与 应用有关的含义在行规中均作了精确的规定说明。 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ的传输速率为９．６Ｋ～１２Ｍｂｐｓ，最大传输距离在 ９．６Ｋ￣Ｉ ８７．５Ｋｂｐｓ时为１０００ｍ，５００Ｋｂｐｓ时为４００ｍ，１５００Ｋｂｐｓ 时为２００ｍ，３０００Ｋ一１２０００Ｋｂｐｓ时为１００ｍ，可用中继器延长至 ｌＯｋｍ。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接 １２７个站点。 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ是作为德国国家标准ＤＩＮ １９２４５和欧洲标准 ｐｒＥＮ ５０１７０的现场总线。ＩＳＯ／ＯＳＩ模型也是它的参考模型。 Ｐｏｒｆｉｂｕｓ支持主一从系统、纯主站系统、多主多从混合系 统等几种传输方式。主站具有对总线的控制杈，可主动发送 信息。对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递信息， 得到令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制杈， 共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。按Ｐｒｏ— ｆｉｂｕｓ的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿一Ｌｉｅ方
