基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)在生物制藥行業(yè)中的應(yīng)用

3）生產(chǎn)與市場(chǎng)管理層
我所的生產(chǎn)調(diào)度、計(jì)劃、庫存、人事、財(cái)務(wù)、銷售以及市場(chǎng)決策等構(gòu)成工廠信息的管理層，并在這些部門間實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。
SIMATICNET是一種IT網(wǎng)絡(luò)。由于其數(shù)據(jù)通訊采用了TCP/IP協(xié)議，因此整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)的各主要部分可經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)集成到辦公自動(dòng)化環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化與工業(yè)環(huán)境下自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫集成。
工業(yè)以太網(wǎng)（亦即Intranet）以TCP/IP通訊協(xié)議為基礎(chǔ)，將該項(xiàng)目中的所有監(jiān)控系統(tǒng)工作站、消防系統(tǒng)工作站、門禁系統(tǒng)工作站、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站與上述的工藝過程監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器一起進(jìn)行系統(tǒng)全集成。為此，在工業(yè)以太網(wǎng)上將設(shè)置數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器。
無論是現(xiàn)在還是將來，電子郵件和瀏覽器將作為廣泛實(shí)施的通訊工具被應(yīng)用在辦公環(huán)境中。按照本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，我所的辦公自動(dòng)化水平不僅局限于電子郵件和瀏覽器的使用，同時(shí)經(jīng)過ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）以及Internet上的電話連接可實(shí)現(xiàn)與WAN（廣域網(wǎng)）的連接功能，使異地辦公、異地管理成為可能，這將為我所在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中提供快速準(zhǔn)確的全球性信息服務(wù)。

2、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)置及設(shè)備選型

1）主控室工作站
主控室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括消防系統(tǒng)工作站，門禁系統(tǒng)工作站，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控操作站，及其過程監(jiān)控層使用的HVAC系統(tǒng)操作站、照明/配電系統(tǒng)操作站及能源監(jiān)視操作站。該工作站設(shè)置在52#建筑的軸向（B-C）-橫向（2，3）上技術(shù)夾層辦公室內(nèi)，進(jìn)行集中布置。
上述工作站的計(jì)算機(jī)配置為：奔騰Ⅲ-500MHZ以上CPU，64MB以上內(nèi)存，4.3Gb以上硬盤，1.44MB軟驅(qū)，17寸或21寸彩顯，配鼠標(biāo)器鍵盤等附件。
在過程監(jiān)控層PROFIBUS總線上和工業(yè)以太網(wǎng)上各設(shè)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)一臺(tái)。采用激光打印機(jī)?？偩€打印機(jī)完成過程報(bào)警記錄、過程數(shù)據(jù)記錄、圖表生成等功能。網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)完成各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所輸出的工藝信息、監(jiān)控信息、管理圖表等。
設(shè)置UPS電源1臺(tái)，容量6KVA，停電應(yīng)急時(shí)間不少于180分鐘。

2）大屏監(jiān)視室
大屏監(jiān)視室設(shè)置于52#建筑的J06房間。通過大屏監(jiān)視器，可清楚看到各主要網(wǎng)絡(luò)工作站所監(jiān)控的內(nèi)容，如消防系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，門禁系統(tǒng)的設(shè)置狀況，現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備和HVAC系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，照明設(shè)備的開啟與否以及重要的現(xiàn)場(chǎng)信息等。

3）分控室
分控室設(shè)于52#建筑的J05房間。分控室設(shè)置工藝設(shè)備監(jiān)控站和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況監(jiān)視器。工藝設(shè)備監(jiān)控站監(jiān)控PLC-7的控制內(nèi)容，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況監(jiān)視器將通過多種畫面組合顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。

4）生產(chǎn)與市場(chǎng)管理——所長(zhǎng)辦公室監(jiān)視器的設(shè)置
為使我所的領(lǐng)導(dǎo)們能夠及時(shí)觀察工藝流程的視頻畫面或調(diào)看相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和管理信息，將通過網(wǎng)絡(luò)在所長(zhǎng)辦公室設(shè)置監(jiān)視器一臺(tái)，并配有相應(yīng)的主機(jī)和激光打印機(jī)，將重要的生產(chǎn)工藝參數(shù)，生產(chǎn)進(jìn)度安排等其它相關(guān)的管理信息及時(shí)打印輸出和進(jìn)行歷史記錄。同時(shí)所長(zhǎng)可根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和需求情況及時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上各工作站發(fā)出相應(yīng)的管理指令。

5）系統(tǒng)的維護(hù)與管理——系統(tǒng)管理工程師監(jiān)視器的設(shè)置
系統(tǒng)管理工程師必須時(shí)刻掌握各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)管理辦法進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。因此，將通過網(wǎng)絡(luò)在辦公室設(shè)置監(jiān)視器一臺(tái)，以供系統(tǒng)管理工程師隨時(shí)查詢各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，同時(shí)通過監(jiān)視器計(jì)算機(jī)可及時(shí)對(duì)各網(wǎng)絡(luò)工作站發(fā)布系統(tǒng)維護(hù)的相關(guān)通知或管理信息。

3、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通訊
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用開放式總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。三層總線構(gòu)成了獸醫(yī)所的FMCS系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)控制層和過程監(jiān)控層采用PROFIBUS通訊協(xié)議，它是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。
工廠管理層采用工業(yè)以太網(wǎng)組成，通訊協(xié)議為TCP/IP，這樣便于系統(tǒng)集成和擴(kuò)展。

網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的訂購和線路敷設(shè)由自控承包商和我所共同完成。所選設(shè)備與線路材料應(yīng)滿足系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)交換所必須的速率及可靠性，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并為將來系統(tǒng)的擴(kuò)展留有余量。

三、結(jié)束語

在生物制藥行業(yè)采用了現(xiàn)場(chǎng)總線后可實(shí)現(xiàn)真正的分層、分布式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)極大的提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，靈活性和可擴(kuò)展性，符合生物制藥自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在生物制藥行業(yè)中有非常廣闊的應(yīng)用前景,特別是在當(dāng)今新建項(xiàng)目中能在可靠性、高精度、經(jīng)濟(jì)性等諸多方面獲得最大的效益。在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)總線廠家和設(shè)計(jì)研究部門的共同努力下,基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)必將分系統(tǒng)、分階段地逐步取代現(xiàn)有的分散式控制系統(tǒng),在未來定將成為我國(guó)生物制藥行業(yè)自動(dòng)化的主導(dǎo)設(shè)備。上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)的站點(diǎn)多，PROFIBUS總線長(zhǎng)，用于生物制藥企業(yè)（實(shí)現(xiàn)模擬量的監(jiān)控，比其他行業(yè)都要復(fù)雜些），實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控在國(guó)內(nèi)并不多見。本文的主要貢獻(xiàn)在于建設(shè)基于PROFIBUS總線的控制網(wǎng)絡(luò)，并與IT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，無縫鏈接。經(jīng)過近兩年的使用，效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，大大提高了該企業(yè)的信息化水平和管理水平。

參考文獻(xiàn)：

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《SIMATICNET工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)》SIEMENS技術(shù)資料
《SIMATICNET現(xiàn)場(chǎng)總線》SIEMENS技術(shù)資料
《SIMATICS7-300》SIEMENS技術(shù)資料
《Cisco產(chǎn)品介紹》Cisco技術(shù)資料