２０１８．２２科学技术创新一１９５一 Ｐｒｏｆｉｎｅｔ在工业自动控制系统中的应用 王欢 （一汽一大众汽车有限公司，吉林长春１３００１１） 摘要：Ｘ－＆中运用的很多系统都是通用的，也是在不断更新换代的，比如说以前用的很广泛的ＰＲＯＦＩＢＵＳ的总线就是现场 总线的首选，但是因为在用的过程中通信方面出现了一些问题，所以就需要改进，然后就出现了ＰＲＯＦＩＮＥＴ。新的ＰＲＯＦＩＮＥＴ技术 是以总线为标准，在工业以太网技术的基础上做成的，所以能够把现场总线技术和工业以太网都容纳进去，联合使用。对比一下 两个系统就会发现ＰＲＯＦＩＮＥＴ要比原来的系统用起来约束更少，更方便，以后能够成为自动化领域的首选的网络协议。 关键词：ｐｒ０砧ｕｓ；ｐｒ０ｆｉｎｅｔ；现场总线；以太网 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９６—４３９０（２０１８）２２—０１９５—０２ 随着科学技术的不断发展，自动化系统也在不断的推陈出 场总线运用就可以很方便、简单的把特别分散的控制设备很容 新，他经过了多次大的变革，从组合式仪表控制系统、集中式数 易的就通过网络连接到控制控制系统里面。可以把我们常 字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统一直发展到了 用的集中控制、分散控制和混合控制这三种方式都都整合到工 现在的工业以太网控制，所以，在以前的时候每个厂家运用的 业或者其他方面的自动化系统里面，所以比起其他总线来， 协议基本上都是不一样的，所以在网络连接里面大家对于协议 ＰＲＯＦＩＢＵＳ用的就很广泛了。 ＰＲＯＦＩＢＵＳ是一种国际化、开放式，不依赖于设备生产商的 总是存在着质疑的，而且通常都是在一个自动化的系统中出现 的，这样就给安装调试人员及后续的维护人员带来了极大的挑 现场总线标准。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和 战，而且还增加了工作的负荷，带来一些并没有必要的麻烦，让 楼宇，交通电力等其他领域自动化。ＰＲＯＦＩＢＵＳ是一种用于工厂 工作变的异常的繁琐。所以为了解决这个问题，诞生了符合国 自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线 技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现 场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提 ＰＲＯＦＩＢＵＳ其实是一个缩写，它的完整版是这样的，ｐｒｏｃｅｓｓ 供了可行的解决方案。ｉｆｅｌｄ ｂｕｓ，经过过去近三十年的作用、发展，通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ现 新出现的控制系统能够特别简单容易的把现场和（转下页） 际统一标准的总线系统，ＰＲＯＦＩＮＥＴ就是最杰出的代表。 １ ＰＲＯＦＩＢＵＳ和ＰＲ０ＦＩＮＥＴ的现场总线 损伤双唇的缺陷，同时也要检查内外抛油环的配合面是否磨损 而导致装配尺寸改变，如有及时更换。 ～台１７０Ｌ／ｍｉｎ的真空脱水装置，由此在线脱水能力达到２４３Ｌ／ ， ａｉｒｎ。 ３．２．２密封板与８字型面板之间的问题。首先观察密封板、８ 真空脱水装置投入使用后，油品质大大改善，含水量多次达 字型面板是否由于堆钢等故障发生变形，则应该更换新备件。 ０％。 其次因调整辊缝调节时密封板与８字型面板长期有相对运动， ５效果 要仔细检查８字板的配合面是否磨损有台阶，如有则更换８字 自采取以上一系列措施和改造后，辊箱进水量得到有效的 板。若以上两方面无问题，其它方面也未发现明显问题，则可将 控制，油液含水量保持在一直保持在允许范围内运行，达到了显 著成效。 整台辊箱换下另作离线检查。 ５．１ ２０１２上半年辊箱烧损８台，２０１２下半年辊箱烧损４台， ３．２－３精细化操作。装配辊环时，保证辊环压实外抛油环；对 于未装辊环的空过机架，要求操作人员精细化操作，保证保护 ２０１３年上半年辊箱烧损１台，油膜轴承烧损逐年减少，设备作 套压实辊箱外抛油环。水泵房控制好水压，保证辊环冷却水压 业率显著提高，降低了维修成本。 ０．４８—０．６ＭＰａ。 ４水进入润滑系统后应对措施 ５．２精轧机滤芯消耗量由原来的每月３组，减少到每月２ 组，全年滤芯成本约３０万元。 精轧机润滑系统采用两个５００００Ｌ的油箱，一用一备。在两 ５．３ ２０１０年、２０１１年由于进水问题油液乳化严重，更换两次 个油箱的底部分加装两个球阀，每天定时对在用油箱进行排 油箱的油，每次用油３００桶。自辊箱进水得到有效控制和真空脱 水，同时通过对油液的颜色观测其进水的情况。球阀处无水排 水装置投入后，再无油液乳化情况发生，每月只需添补１０—１５桶 出且油液清亮，说明辊箱没有进水；反之如果球阀处有水排出 油，每年节约用 由约１５０桶，节约成本约６０万元。 ６结论 或油液显乳白色，说明辊箱上进水，此时，要定期（每周一次）取 油样化验其含水量是否超过０．３％，超过就要及时切换油箱并且 控制精轧机辊箱进水，有效保证精轧润滑油油质，对减少精 通过锥箱回处的分水器排水情况初步找到哪架辊箱进水 轧机辊箱烧损，增加辊箱的使用寿命起关键作用。 并更换密封件。对于切换后的备用油箱中的油静置２４ｈ后，通 参考文献 过底部球阀排水，然后用真空脱水装置将油中的饱和水和游离 【１１郭溪泉，李树青．现代大型连轧机油膜轴承【Ｍ】．北京：机械工业 ２０００． 水脱尽，７２小时后化验油的含水量，０％时方可投入下一次切换 出版社，２］北京橡胶工业研究所．偏心对油封密封性能的影响『Ｊ１．橡Ｎ：－ｒ－ 使用。每月定期向两油箱中添补新油增加其油水分离性能。为 ［ 加大脱水能力，在原来７３Ｌ／ａｒｉｎ真空脱水装置基础上又增加了 业，１９７４．－１９６－科学技术创新２０１８．２２ 控制设备就用一根电缆就能够连接起来，在通信方面畅通无 里面的荧光灯、变频器等等电气的设备特别容易干扰环境，就会 阻，在系统的安装运用方面减少了大量的成本，节约了工作的 让环境条件变的特别差。我们知道，双绞线传输电信号的时候 时间，并显著的减少了电缆的使用，使整个系统的投资和运行 是用的高低电平，这样的话就很容易分不清到底是电信号还是 的成本大大减少，从根本上改变了以前传统的控制系统的结 电磁干扰，这样就容易形成动作的错误或者根本就没动作。所 构。而且我们还可以从控制中心去浏览并且操作被控制的设 以就由于电磁信号干扰，产生了一些隐患，而且如果不及时处 备。这是很方便快捷的，操作起来也简单。 理现场通信上的一些隐患，不仅使机器设备没有办法启动运转， 然而上文中我们也说到了工业系统是在不断的变化、进步 还会破坏系统的运行，尤其是ＰＲＯＦＩＢＵＳ的传输网线对于电磁 的，因为现场需要控制的设备越来越多，就要求更加畅快流通 干扰特别敏感，所以就很容易出故障。 的传输技术，要求他拥有更高智能化、自诊断特性，还要有类似 这样一对比就能够体现出ＰＲＯＦＩＮＥＴ的优越性来了。新系 以太网的通用性、集成性。所以随着形势的发展，在工业以太网 统是根据距离远近的要求用光纤传输，就不会受电磁干扰，只要 基础上的ＰＲＯＦＩＮＥＴ就出现了。 在操作站加上一个光电转换器把光的信号转成电的信号，很明 同样ＰＲＯＦＩＮＥＴ也是缩写，全称是ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｉｌｅｄ ｎｅｔ，就是在 显信号不受损耗。不仅不受干扰影响，还经济实惠，成本比 ＢＵＳ要低很多的呢。 工业以太网基础上做出来的总线的标准。这样的系统可以特别 ＰＲＯＦＩ容易的接入任何一家的ＮＥＴ协议并且和其他的技术很好的融 ３．２ ＰＲＯＦＩＢＵＳ和ＰＲＯＦＩＮＥＴ总线对网络的要求。首先前者 而后 合。在ＰＲＯＦＩＮＥＴ的三种通信方式里面最能够体现出来新系统 和后者运行的载体是不一样的。前者主要在ＤＰ里面进行，网到底”的特点。 者能在工业以太网里运行。网络进行诊断分析的时候后者只要 ２ ＰＬＣ配置 跟Ｉ１ｒ有关的工具就成了，但是前面那个就得用特别的总线分析 ２．１ ＰＲＯＦＩＢＵＳ的现场总线设置。在系统的应用中，由主站、 仪，如博森泰克品牌的ＰＲＯＦＩＢＵＳ通讯侦听套件，很受局限。另 控制能力也有很大的差别，后面的那个系统因为新技术传 子站和现场Ｉ／Ｏ，这几个站点之间都采用的ｐＲＯＦＩＢｕｓ—ＤＰ这 外，个网络系统。所以ＣＰＵ和系统连接起来之后就能够一直通到子 输快，控制主站不受，但是ＰＲＯＦＩＢＵＳ就不一样了，它基本 站，往上面的通信能够选择ｃＰ３４３—１的这个通信的处理模块 上只能有一个主动站，受主从协议，站点多了的话总线周期 儿，它的交换机是跟以太网连起来的。一般开发ＰＲＯＦＩＢＵＳ设备 时间也会拉长。 还有就是ＰＲ０ＦＩＢＵＳ—ＤＰ对距离也有要求，不能太大，差不 层模块，都是开发ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ从站，然后使用西门子的主站 如ｓ７—３００等ＰＬＣ，或是一些ＰＣ插口卡作为主站来进行组网 多９．６ｋｉｎ左右，要求很精细，这就使工作人员容易出差错，还耗 的，从站也可以选择其它供应商的产品。如果自己开发也是可 时耗力。所以说就算现在这个系统还在广泛的运用，但是相信 行的。 没多久以后，后面新的系统就会被在工业自动化等领域中被推 开发ＤＰ从站可以有几种方案：①纯ＭＣＵ实现方案，因为 荐了。ＰＲＯＦＩＢＵＳ是基于ＲＳ４８５的通讯，但由于西门子的一些特殊的 ４补充 按照西门子的说法。ＰＲＯＦＩＮＥＴ是一种非常好的高速工业以 技术，通讯速率最高可到１２Ｍｂｐｓ（此时距离甚短，一般不用如此 高的Ｂａｕｄ ｒａｔｅ），如果你并不要求你的从站设备的波特率高过 太网，还是一种多合一的网，甚至可以使现场总线和办公网络合 ５００Ｋ。那你可以选一款普通的ＭＣＵ来实现，使用普通的串口芯 的网。但我觉得不如ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ＋转换模块＋ＰＲＯＦＩＮＥＴ 片如７５１７６就可以，但你需要在ＭＣＵ里实现复杂的总线接口协 的综合性网络，更符合目前的国情，充分利用现有设备并逐步 议，一般人做不到。②使用智能接口芯片ｓＰＣ３实现，西门子生 淘汰老旧设备。产的ＳＰＣ３芯片可以完成总线数据的收发工作，使用一颗普通 结束语 所以总而言之，ＰＲＯＦＩＮＥＴ这个新的系统抗干扰能力特别 的５１ＭＣＵ对ＳＰＣ３操作就可以实现数据的读写，完成总线通讯 响应也快，兼容性强，非常方便，在以后的运用中，以“一网到 的工作。使用ＳＰＣ３还有一个好处是开发周期短，较容易实现， 强， 因为西门子提供了一个针对ＳＰＣ３的ＤＥＭＯ程序，使用此程序 底”的特点一定会称成为首选的系统。并参照其电路结构就可以很快的修改出一个适合开发者自己 我们相信，随着技术的不断发展，肯定还会出现比 ＮＥＴ更加先进也更加方便的技术，科技在发展，人类也在 的程序。一般的从站模块建议使用这种方法，ＳＰＣ３的价格国内 ＰＲＯＦＩ零售大概１００多块ＲＭＢ。③使用以前一些较老的Ａ８ＩＣ实现，此 进步，从计算机系统的发展中就可以看出来，人类的智慧是无限 种方案使用一些老一点的ＡＳＩＣ来实现，并不建议使用这样的 的，马克思哲学中提到一在实践的过程中，新的问题也会不断 方法。总结一下就是，根据距离的远近，ＰＲＯＦＩＢＵＳ就会采用一 的出现，同样也会出现新的解决的方案，如此循环往复，不断的 些特殊的中继器和转换器来满足传输的需要，这样子是比较麻 前进发展，人类社会就是一个不断进步的社会。参考文献 烦的，效率也比较低。 １１田民，张文焱，吕汉．基于ＰＲＯＦＩＮＥＴ的卷包除尘控制系统【Ｊ】． ２．２ ＰＲＯＦＩＮＥＴ的配置。在这个系统里面，主站大部分都是 『结构一样的，主要是用来控制流程的，能够一直通过系统连接 自动化技术与应用，２ｏ１３（１２）． ３１侯朝勇，庄童，胡娟等．ＰＲＯＦＩＮＥＴ实时工业以太网通信技术分 到主环网。不仅能够“一网到底”中间也不需要插入什么交换的 『“一一模块儿，可以直接传输过去。 ３ ＰＲＯＦＩＢＵＳ和ＰＲＯＦＩＮＥＴ的比较 ３．１ ＰＲＯＦＩＢＵＳ和ＰＲＯＦＩＮＥＴ总线对环境的要求。计算机系 的研究【Ｄ】．２０１４． 作者简介：王欢（１９８３，７，１０一），男，吉林春市，长春ｙ－，＿Ｉ１： 统对接地要求高，主要是因为一些工业设备特别容易对环境造 成影响，而总线设备又不能够受这个的影响。比方说，工业系统 大学学士，一汽一大众汽车有限公司，技师，自动化设备维护。 析『Ｊ１．电子设计工程。２ｏ１４（１６）． ｆ３】邵育兰．基于ＰＲＯＦＩＮＥＴ的卷烟薄丝生产线分布式控制系统
