WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品在面粉生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

6.FCS系統(tǒng)由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，與DCS系統(tǒng)相比，可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器，端子柜，I/O終端，I/O卡件，I/O文件及I/O柜，同時(shí)節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積，可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)，安裝和維護(hù)費(fèi)用。

7.FCS系統(tǒng)相對(duì)于DCS系統(tǒng)組態(tài)簡(jiǎn)單，由于結(jié)構(gòu)，性能標(biāo)準(zhǔn)化，便于安裝，運(yùn)行，維護(hù)。

2．面粉廠的工藝特點(diǎn)及其控制要求

面粉生產(chǎn)過程是一個(gè)要求高度連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)過程。面粉生產(chǎn)的工藝流程復(fù)雜，一個(gè)完整的工藝一般包括原糧的接受、毛麥清理、二次著水、光麥清理、研磨、風(fēng)運(yùn)和篩理、面粉的后處理等工段；設(shè)備數(shù)量多，面粉生產(chǎn)過程中電機(jī)數(shù)量一般有一、二百臺(tái)，閘閥門、料位等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備也有幾十到幾百個(gè)；設(shè)備布置分散，電機(jī)的分布既有集中又有分散，閘閥門、料位等又主要分布于距離總控室較遠(yuǎn)的倉(cāng)上和倉(cāng)下。面粉生產(chǎn)過程特別能夠體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的兩大優(yōu)勢(shì)，一是能節(jié)省大量的現(xiàn)場(chǎng)布線成本，二是因?yàn)樗鼒?zhí)行的是雙向數(shù)字通信信號(hào)制，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、診斷和維護(hù)。基于面粉廠的工藝特點(diǎn)，對(duì)面粉生產(chǎn)自動(dòng)控制的要求如下：

1.對(duì)面粉生產(chǎn)工藝流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)面粉生產(chǎn)工藝設(shè)備和電機(jī)運(yùn)行情況以及各種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備（裝置）的狀態(tài)實(shí)時(shí)地顯示和控制。
2.對(duì)各工藝段完成程序啟動(dòng)，程序停止及故障檢測(cè)和處理。
3.對(duì)生產(chǎn)過程中的故障及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置的狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)，記錄并產(chǎn)生報(bào)警輸出。
4.對(duì)毛麥秤，凈麥秤和面粉打包秤等生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，并通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的各種報(bào)告，曲線及趨勢(shì)圖。

3．WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品構(gòu)成的面粉廠控制系統(tǒng)

3.1主站的組成

采用OMRON公司的C200HG-CPU43型PLC，它由底板（3槽位），CPU主模塊，電源模塊（PA204），開關(guān)量I/O模塊，DeviceNet主站單元（C200HW-DRM21-V1），PLC編程軟件（CX—PROGRAMMER）和網(wǎng)絡(luò)配置軟件等組成。

3.2從站的組成（WAGO-I/O-SYSTEM）

本系統(tǒng)根據(jù)工藝特點(diǎn)和控制要求，設(shè)立6個(gè)從站分別對(duì)各樓層電機(jī)、麥倉(cāng)上下設(shè)備、粉倉(cāng)上下設(shè)備進(jìn)行控制。

每個(gè)從站由適配器、輸入/輸出模塊及一個(gè)終端模塊三部分組成：

1、總線適配器為750—306型。它有8個(gè)DIP開關(guān)：前六個(gè)是負(fù)責(zé)從站編號(hào)的設(shè)定，6個(gè)二進(jìn)制數(shù)可以確定1到64共64個(gè)編號(hào)地址。后兩個(gè)是負(fù)責(zé)確定通訊速率。

2、輸入/輸出模塊選用了750-430（8點(diǎn)24VDC數(shù)字量輸入模塊）；750-530（8點(diǎn)24VDC數(shù)字量輸出模塊），750-402（4點(diǎn)24VDC數(shù)字量輸入模塊），750-516（4點(diǎn)24VDC數(shù)字量輸出模塊）。依據(jù)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，一個(gè)主站可帶64個(gè)從站。WAGO公司可提供具有控制功能和通訊功能的總線控制器及具有通訊功能的總線適配器?？偩€控制器在DeviceNet系統(tǒng)中即可以作為主站也可以作為從站。在該項(xiàng)目中所選用的是DeviceNet總線適配器，用于接收主站指令，按主站指令驅(qū)動(dòng)I/O模塊，并將I/O數(shù)據(jù)及故障診斷等信息返回給主站。WAGO從站上的I/O地址是由主站統(tǒng)一定義的，這樣在主站編程時(shí)使用WAGO從站I/O與使用主站I/O就沒有區(qū)別了。DeviceNet主站和WAGO從站之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸是主站按照確定的傳遞順序自動(dòng)進(jìn)行。在對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)時(shí)，用戶對(duì)從站和主站的關(guān)系作出規(guī)定。確定哪些從站被納入信息交換的循環(huán)周期，哪些被排在外。

3、終端模塊，終端模塊表示一個(gè)從站配置的結(jié)束。

3.3系統(tǒng)的特點(diǎn)：

1、節(jié)約成本

采用WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品構(gòu)成的面粉廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)可節(jié)省大量的導(dǎo)線、連接附件（包括接線端子、電纜橋架等）。將傳統(tǒng)集中控制系統(tǒng)中的幾百根甚至幾千根電纜減少到一根總線電纜。

減少了大量的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)的費(fèi)用，原來繁瑣的原理圖、布線圖設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單。良好的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使I/O模塊在拆卸的過程中可以不使用任何工具。強(qiáng)大的診斷功能使系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)變得很輕松。

2．提高系統(tǒng)性能

WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品具有可靠的數(shù)據(jù)傳輸、快速的數(shù)據(jù)響應(yīng)、強(qiáng)大的抗干擾能力。采用數(shù)字信號(hào)通訊能有效地提高系統(tǒng)的測(cè)量和控制精度。各種開關(guān)量和模擬量信號(hào)就近轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，避免了信號(hào)的衰減和變形。

3．系統(tǒng)擴(kuò)展方便

采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式，由于只需用一根電纜就可以將一些現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)、智能設(shè)備等連接到主控單元。若要擴(kuò)展一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)，只需將總線延伸，連接到這個(gè)節(jié)點(diǎn)即可，不會(huì)增加布線的煩惱和過高的費(fèi)用問題。

現(xiàn)場(chǎng)總線是工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展的必由之路，較之與PLC系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)相比，F(xiàn)CS系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)場(chǎng)總線將傳統(tǒng)的控制級(jí)與設(shè)備級(jí)兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)，它包括多種不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它是一種開放、低價(jià)、高效和高可靠的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，是目前最先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且在工業(yè)控制中取得了廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線將會(huì)得到更加長(zhǎng)足的發(fā)展，我們可以做這樣的預(yù)測(cè)，不久的將來，完善的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品必將成為世界現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)的主流，并推動(dòng)面粉生產(chǎn)控制自動(dòng)化水平的提高和發(fā)展。