PROFIBUS現場總線在泰國水利工程中的應用

　　2、排水閘門控制子系統

　　在現場啟閉機室設置12個現地控制單元CU1～CU12，其中單扉門控制單元6套（CU3～CU8），每套1臺SMARTI/O控制器；雙扉門控制單元4套（CU1，CU2，CU9，CU10），每套2臺SMARTI/O控制器。魚梯閘門控制單元2套（CU11，CU12），每套一臺SMARTI/O控制器。所以共16臺SMARTI/O控制器。現地控制單元與控制中心均通過PROFIBUS總線連接成現地控制網絡，進行指令傳輸和數據傳輸。

　　本系統中，主PLC1和SCADA1主機均為主站，各現地控制單元均為從站。

　　由于SMARTI/O是基于PROFIBUS的智能分布式I/O，所以每個現地控制站的現地控制程序就儲存在SMARTI/O里。只有排水閘系統的自動控制程序儲存在主PLC1里。這樣，不但減輕了主PLC的運算負荷，同時避免了由于主PLC1出錯造成的系統崩潰。

　　因為在本PROFIBUS網絡中，即使主動脈PLC1出錯，存放在SMARTI/O中的現地控制程序依然可以運行。而在傳統的PLC網絡中，由于分布式I/O或遠程I/O只負責接收數據，所有控制程序都在主PLC中，一旦PLC出錯，則系統崩潰。由此可見，PROFIBUS同以往的PLC網絡相比，的確具有不少的優勢。

　　3、船閘和開啟橋控制子系統

　　在上下閘首控制室設置兩套現地控制單元（CU13，CU14）。每套配置一臺PLC（VME9030）。兩套現地控制單元與控制中心主PLC2及SCADA2主機均通過PROFIBUS總線連接，進行數據交換。

　　本系統中，主PLC2、SCADA2主機和CU13均為主站，CU14設置為從站。

　　由于CU13和CU14分別管理了上閘首和下閘首的設備，所以在本系統中這兩臺現地站的PLC就必須互相讀取對方的數據。同時，這兩臺PLC還必須同主PLC和SCADA主站相通訊。在PROFIBUS網中，通過主站之間的令牌傳遞，兩臺現地的PLC可以實現這種多站之間的數據交換。

　　4、路燈照明控制子系統

　　本系統沿公路設置了5個照明控制站（SP1～SP5）。每個站設置一套SMARTI/O控制器。并通過PROFIBUS與控制中心相連接。本系統中主PLC2和SCADA2為主站，現地控制站為從站。

　　五本系統PROFIBUS網絡特點：

　　1、本控制系統為2層分布式的SCADA系統，第一層為控制中心級，第二層為現地控制單元構成的現地級。這兩級通過PROFIBUS構成了一個完整的控制網絡。本系統中主站有5個，從站有18個，為多主一多從系統。

　　2、本系統的網絡拓撲結構為總線型，通訊介質為光纜，各站按地理位置依次連接在網上。5個主站之間形成邏輯環，令牌在主站之間傳遞，得到令牌的主站具有總線控制權。可以通過軟件設定主站或從站及其通訊關系，物理的拓樸結構不變。

　　3、無論主站和從站，均為獨立的站點，可獨立完成自己的控制功能。

　　4、考慮到數據吞吐量和數據的穩定性，我們采用了93.75K的波特率進行傳輸。

　　六工程體會：

　　1、控制系統結構簡化：

　　由于PROFIBUS采用的是線型拓樸網絡結構實現多主—多從方式的通訊，所以可以實現不同層網絡的互連。用一根總線將三個分系統所有的SMARTI/O、主PLC和上位站相連接。使得控制系統的結構大大地簡化。如果采用傳統的PLC遠程I/O系統，通常的作法是將系統分解為幾個獨立的分系統后，再建立一個兩到三層的通訊網絡，將現場信息全部送至主PLC。這樣的PLC系統，其龐大和復雜的程序是可想而知的。僅電纜敷設一項，PROFIBUS系統就至少節約了50%的電纜投資。

　　2、系統擴展和修改十分方便。SMARTI/O的增加和拆除十分方便。在本工程設計過程中為滿足用戶提出的新要求，經常會需要修改設計、增減SMARTI/O。每次修改都很順利。

　　3、分散控制，提高系統可靠性

　　本控制系統實際上是由三個分系統構成的，主要控制功能都分散在現地控制系統SMARTI/O一級。主PLC主要起管理作用。隨著控制功能的分散，把系統風險也分散了。即使一臺SMARTI/O出了故障，其他SMARTI/O的工作并不受影響。不會出現全系統停止工作的情況。