PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線在泰國(guó)水利工程中的應(yīng)用

　　2、排水閘門(mén)控制子系統(tǒng)

　　在現(xiàn)場(chǎng)啟閉機(jī)室設(shè)置12個(gè)現(xiàn)地控制單元CU1～CU12，其中單扉門(mén)控制單元6套（CU3～CU8），每套1臺(tái)SMARTI/O控制器；雙扉門(mén)控制單元4套（CU1，CU2，CU9，CU10），每套2臺(tái)SMARTI/O控制器。魚(yú)梯閘門(mén)控制單元2套（CU11，CU12），每套一臺(tái)SMARTI/O控制器。所以共16臺(tái)SMARTI/O控制器。現(xiàn)地控制單元與控制中心均通過(guò)PROFIBUS總線連接成現(xiàn)地控制網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行指令傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。

　　本系統(tǒng)中，主PLC1和SCADA1主機(jī)均為主站，各現(xiàn)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(gè)現(xiàn)地控制站的現(xiàn)地控制程序就儲(chǔ)存在SMARTI/O里。只有排水閘系統(tǒng)的自動(dòng)控制程序儲(chǔ)存在主PLC1里。這樣，不但減輕了主PLC的運(yùn)算負(fù)荷，同時(shí)避免了由于主PLC1出錯(cuò)造成的系統(tǒng)崩潰。

　　因?yàn)樵诒?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/PROFIBUS">PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，即使主動(dòng)脈PLC1出錯(cuò)，存放在SMARTI/O中的現(xiàn)地控制程序依然可以運(yùn)行。而在傳統(tǒng)的PLC網(wǎng)絡(luò)中，由于分布式I/O或遠(yuǎn)程I/O只負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，所有控制程序都在主PLC中，一旦PLC出錯(cuò)，則系統(tǒng)崩潰。由此可見(jiàn)，PROFIBUS同以往的PLC網(wǎng)絡(luò)相比，的確具有不少的優(yōu)勢(shì)。

　　3、船閘和開(kāi)啟橋控制子系統(tǒng)

　　在上下閘首控制室設(shè)置兩套現(xiàn)地控制單元（CU13，CU14）。每套配置一臺(tái)PLC（VME9030）。兩套現(xiàn)地控制單元與控制中心主PLC2及SCADA2主機(jī)均通過(guò)PROFIBUS總線連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　本系統(tǒng)中，主PLC2、SCADA2主機(jī)和CU13均為主站，CU14設(shè)置為從站。

　　由于CU13和CU14分別管理了上閘首和下閘首的設(shè)備，所以在本系統(tǒng)中這兩臺(tái)現(xiàn)地站的PLC就必須互相讀取對(duì)方的數(shù)據(jù)。同時(shí)，這兩臺(tái)PLC還必須同主PLC和SCADA主站相通訊。在PROFIBUS網(wǎng)中，通過(guò)主站之間的令牌傳遞，兩臺(tái)現(xiàn)地的PLC可以實(shí)現(xiàn)這種多站之間的數(shù)據(jù)交換。

　　4、路燈照明控制子系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)沿公路設(shè)置了5個(gè)照明控制站（SP1～SP5）。每個(gè)站設(shè)置一套SMARTI/O控制器。并通過(guò)PROFIBUS與控制中心相連接。本系統(tǒng)中主PLC2和SCADA2為主站，現(xiàn)地控制站為從站。

　　五本系統(tǒng)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：

　　1、本控制系統(tǒng)為2層分布式的SCADA系統(tǒng)，第一層為控制中心級(jí)，第二層為現(xiàn)地控制單元構(gòu)成的現(xiàn)地級(jí)。這兩級(jí)通過(guò)PROFIBUS構(gòu)成了一個(gè)完整的控制網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)中主站有5個(gè)，從站有18個(gè)，為多主一多從系統(tǒng)。

　　2、本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型，通訊介質(zhì)為光纜，各站按地理位置依次連接在網(wǎng)上。5個(gè)主站之間形成邏輯環(huán)，令牌在主站之間傳遞，得到令牌的主站具有總線控制權(quán)?？梢酝ㄟ^(guò)軟件設(shè)定主站或從站及其通訊關(guān)系，物理的拓樸結(jié)構(gòu)不變。

　　3、無(wú)論主站和從站，均為獨(dú)立的站點(diǎn)，可獨(dú)立完成自己的控制功能。

　　4、考慮到數(shù)據(jù)吞吐量和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，我們采用了93.75K的波特率進(jìn)行傳輸。

　　六工程體會(huì)：

　　1、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化：

　　由于PROFIBUS采用的是線型拓樸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多主—多從方式的通訊，所以可以實(shí)現(xiàn)不同層網(wǎng)絡(luò)的互連。用一根總線將三個(gè)分系統(tǒng)所有的SMARTI/O、主PLC和上位站相連接。使得控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大大地簡(jiǎn)化。如果采用傳統(tǒng)的PLC遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)，通常的作法是將系統(tǒng)分解為幾個(gè)獨(dú)立的分系統(tǒng)后，再建立一個(gè)兩到三層的通訊網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場(chǎng)信息全部送至主PLC。這樣的PLC系統(tǒng)，其龐大和復(fù)雜的程序是可想而知的。僅電纜敷設(shè)一項(xiàng)，PROFIBUS系統(tǒng)就至少節(jié)約了50%的電纜投資。

　　2、系統(tǒng)擴(kuò)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(shè)計(jì)過(guò)程中為滿足用戶提出的新要求，經(jīng)常會(huì)需要修改設(shè)計(jì)、增減SMARTI/O。每次修改都很順利。

　　3、分散控制，提高系統(tǒng)可靠性

　　本控制系統(tǒng)實(shí)際上是由三個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成的，主要控制功能都分散在現(xiàn)地控制系統(tǒng)SMARTI/O一級(jí)。主PLC主要起管理作用。隨著控制功能的分散，把系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)也分散了。即使一臺(tái)SMARTI/O出了故障，其他SMARTI/O的工作并不受影響。不會(huì)出現(xiàn)全系統(tǒng)停止工作的情況。