現場總線在煤氣凈化洗滌PLC系統中的應用
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2．3下位控制站
我們的控制站采用了德國西門子公司的S7-300系列PLC，包括四個高爐的系統和一套公共管網系統，總共用五套西門子S7315-2DP的PLC系統來實現自動控制。
2．4現場數據傳輸站
在生產現場，我們需要采集的信號主要包括熱電阻信號、各種變送器的4～20mA模擬量信號、數字量信號等，還要輸出模擬量電流信號用于控制調節閥，由于各個高爐的變送器距離集中控制室比較遠，我們采用了德國西門子公司的ET200系列設備來構成數據傳輸站，通過PROFIBUS-DP總線向控制站傳送和接收實時數據。這樣，我們可以就近把變送器的信號接入傳輸站，并可就近輸出4～20mA的控制信號來控制現場調節閥，主要由ET200B熱電阻模板采集熱電阻信號，由ET200B標準模擬量輸入模板采集4～20mA電流信號，由ET200eco數字量模板采集數字量信號輸入，由ET200B標準模擬量輸出模板輸出控制信號。這些數據通過總線在現場和控制站之間傳輸，省去了大量的物理布線，這些現場模塊完全適合工業生產的惡劣環境，只需要一個簡單的小控制室即可正常工作，另外采用先進的EJA530就地式變送器，省去了大量的儀表安裝管網。
3采用現場總線技術的優勢
傳統的計算機控制系統一般采用DCS結構。在DCS中，對現場信號需要進行點對點的連接，并且I／O端子與PLC或自動化儀表一起被放在控制柜中，而不是放在現場。這就需要鋪設大量的信號傳輸電纜，布線復雜，既費料又費時，信號容易衰減并容易被干擾，而且又不便維護。DCS一般由操作員站、控制站等組成，結構復雜，成本高。而且DCS不是開放系統，互操作性差，難以實現數據共享。而基于PC的FCS則完全克服了這些缺點。
（1）在FCS中，借助于現場總線技術，所有的I／O模塊均放在工業現場，而且所有的信號通過分布式智能I／O模塊在現場被轉換成標準數字信號，只需一根電纜就可把所有的現場子站連接起來，進而把現場信號非常簡捷地傳送到控制室監控設備上，降低了成本，又便于安裝和維護，同時數字化的數據傳輸使系統具有很高的傳輸速度和很強的抗干擾能力。
（2）FCS具有開放性。在FCS中，軟件和硬件都遵從同樣的標準，互換性好，更新換代容易。程序設計采用IECll31-3五種國際標準編程語言，編程和開發工具是完全開放的，同時還可以利用PC豐富的軟硬件資源。
（3）系統的效率大為提高。在FCS中，一臺PC可同時完成原來要用多臺設備才能完成的任務。在多任務的Windows操作系統下，PC中的軟件PLC可以同時執行多達十幾個PLC任務，既提高了效率，又降低了成本。且PC上的PLC具有在線調試和仿真功能，極大地改善了編程環境。
（4）在FCS中，系統的基本結構為：工控機或商用PC、現場總線主站接口卡、現場總線輸入／輸出模塊、PLC或實時多任務控制軟件包、組態軟件和應用軟件。上位機的主要功能包括系統組態、數據庫組態、歷史庫組態、圖形組態、控制算法組態、數據報表組態、實時數據顯示、歷史數據顯示、圖形顯示、參數列表、數據打印輸出、數據輸入及參數修改、控制運算調節、報警處理、故障處理、通信控制和人機接口等各個方面，并真正實現控制集中、危險分散、數據共享、完全開放的控制要求。
4結束語
由前面的闡述可以看出，FCS的技術關鍵是現場總線技術。它不僅具有精度高、可自診斷等優點，而且具有控制功能，必將取代傳統的控制方式。連接現場設備的現場總線是一種開放式、數字化、多接點的雙向傳輸串行數據通路，它是計算機技術、自動控制技術和通信技術相結合的產物。結合PC豐富的軟硬件資源，既克服了傳統控制系統的缺點，又極大地提高了控制系統的靈活性和效率，形成了一種全新的控制系統，開創了自動控制的新紀元，成為自動控制發展的必然趨勢。
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