采用Profibus PA總線系統(tǒng)的生產(chǎn)線
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成功的解決方案
開始時，巴斯夫公司的專家們對DTM設(shè)備類型管理器直接集成到總控制系統(tǒng)中是否存在軟件升級的問題還抱有疑問。Niedermayer先生說：“就我的觀點來看，DTM設(shè)備類型管理器集成到總系統(tǒng)后軟件升級是必不可少的。”其理由是：在總控制系統(tǒng)中對各個現(xiàn)場總線外設(shè)進行參數(shù)賦值時，必須對各個DTM設(shè)備類型管理器進行單獨的、費用很高的測試，必須有系統(tǒng)專用的測試工具軟件。而在采用了與設(shè)備類型無關(guān)的設(shè)備管理系統(tǒng)之后，就不會有任何問題了。
巴斯夫公司決定采用Endress+Hauser公司研發(fā)生產(chǎn)的Fieldcare設(shè)置工具軟件和W@m設(shè)備管理系統(tǒng)，這是一個非常明智的選擇。不僅能夠很快地收回這一標準的解決方案的全部投資，而且還可以將流程設(shè)備的故障風(fēng)險限制在最小的范圍內(nèi)。Baumeister先生說：“利用我們的知識和經(jīng)驗，在Endress+Hauser公司技術(shù)的支持下，我們可以保證巴斯夫公司香精、香料生產(chǎn)線所有功能的可靠性，尤其是那些DTM設(shè)備類型管理器。”在對生產(chǎn)線的現(xiàn)場總線外部檢測設(shè)備進行參數(shù)賦值時，允許不中斷流程生產(chǎn)的過程，并且不必事先開啟PLS控制器。在完成外設(shè)參數(shù)賦值后，檢測設(shè)備即自動連接到現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，流程設(shè)備的操作者可以控制該檢測儀器的所有功能；在生產(chǎn)現(xiàn)場，這些總線外設(shè)以及Fieldbus現(xiàn)場總線可以在沒有PLS控制器的情況下啟動。這在系統(tǒng)安裝和擴展的工作中可以節(jié)省大量資金和時間。
在決定采用可以單獨賦值的現(xiàn)場總線外設(shè)后，整個工程進展順利。在系統(tǒng)安裝調(diào)試過程中，Profibus PA技術(shù)充分展示了它強大的性能，告訴人們它能完成什么任務(wù)。同時也說明：Profibus PA現(xiàn)場總線系統(tǒng)可以滿足用戶的各種需求?！坝捎谶@是巴斯夫公司最大的一個現(xiàn)場總線系統(tǒng)工程，所以在驗收報告中對所有Fieldbus現(xiàn)場總線外設(shè)兼容性測試情況作了詳細、清楚的記錄?！盢iedermayer先生說道。
對“心臟和神經(jīng)”的檢測
在應(yīng)用測試時，Lang Peitler公司與他的合作伙伴一起對各個總線外設(shè)與總系統(tǒng)的兼容性、參數(shù)設(shè)置軟件工具進行了檢測，并對DTM設(shè)備類型管理器等每一個細節(jié)都進行了徹底的檢驗，結(jié)果相當令人滿意。整個現(xiàn)場總線系統(tǒng)有90家生產(chǎn)廠、20多種不同的外設(shè)類型。測試時使用的導(dǎo)線長度非常準確，跟這些外設(shè)在流程設(shè)備安裝時使用的一樣。“由于進行了這樣的應(yīng)用性能測試，外設(shè)、總線系統(tǒng)的動態(tài)性能和工作性能有了絕對的保障，可以保證在流程設(shè)備使用現(xiàn)場得到與應(yīng)用測試完全相同的結(jié)果。”Baumeister先生說道。這種應(yīng)用測試過程，也贏得了巴斯夫公司對自動化控制技術(shù)的信任，使他們的遠程輸入/輸出備用方案從辦公桌的抽屜中消失。
另外，在通信測試中，還對每一個外設(shè)的參數(shù)設(shè)置情況進行了查詢，了解了哪些參數(shù)在預(yù)防性流程設(shè)備的維護保養(yǎng)中可以使用。Niedermayer先生說：“我們需要的不是1000個監(jiān)測儀器向我們報告那些無用的數(shù)據(jù)。我們需要的是某一個檢測儀器告訴我們：一周后我就不能工作了。雖然我們目前距這一目標還有很長的路要走，但是在采用了Namur公司的最新故障診斷方案之后，我們又向這一目標邁近了一步?！痹谶@套香精、香料生產(chǎn)線中，巴斯夫公司已經(jīng)開始采用最新的故障診斷方案對1000個檢測點中的17個利用資源管理工具和監(jiān)視器進行監(jiān)控了。之所以采用逐步展開的方法，主要是先進行試驗，看看是否可以利用這種方法找出流程設(shè)備工作中的最重要的監(jiān)控點，這種監(jiān)控診斷技術(shù)是否值得推廣。在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，巴斯夫公司還打算增加資源管理器控制監(jiān)測點的數(shù)量?！拔覀兊闹攸c放在預(yù)防性的監(jiān)控檢測中?！盢iedermayer先生解釋道。
新型節(jié)儉控制技術(shù)
在這項工程中，巴斯夫公司放棄了傳統(tǒng)的檢測和調(diào)節(jié)元器件記錄報告方式。在全新的自動化控制方案中，僅在需要安全保障的部位監(jiān)控點編輯檢測報告；其他普通監(jiān)控點僅提供電子表格格式的檢測報告。這樣大大節(jié)省了費用支出?！斑@種投資計劃較少的設(shè)計方案雖然在項目建設(shè)中給我們帶來了許多不便，但是在流程設(shè)備生產(chǎn)運行過程中卻為我們帶來相當大的利潤。在流程設(shè)備的啟動試車和調(diào)試過程中也為公司節(jié)省了不少資金。準確的投資節(jié)省力度將會在稍后的資金核算中得知?！盢iedermayer先生說道。
2005年7月，Lang Peitler公司對流程設(shè)備在總控制系統(tǒng)控制下的性能進行試車驗收。整套設(shè)備的第一部分最晚將于2006年初投產(chǎn)，無論工期如何緊迫，有一點是肯定不變的：新型香精、香料生產(chǎn)線在投產(chǎn)時配備的必定是Profibus PA現(xiàn)場總線系統(tǒng)?！拔腋械椒浅３泽@：所有功能都順利地通過了測試，而且系統(tǒng)的操作如此簡單，即插即用就是Profibus PA現(xiàn)場總線。”Baumeister先生說道。
P50 現(xiàn)場總線系統(tǒng)簡介
巴斯夫公司采用了獲得認證機構(gòu)許可的安全防護技術(shù)。在香精、香料生產(chǎn)線易燃易爆危險區(qū)域共設(shè)置了1000個監(jiān)控點，對安全因素變動情況進行監(jiān)控，并將所有的監(jiān)控數(shù)據(jù)直接發(fā)送到總控制系統(tǒng)中。在監(jiān)控室中，Remote I/O遠程輸入輸出控制系統(tǒng)對大約20個監(jiān)控點進行重點監(jiān)控。這些監(jiān)控點與其他所有監(jiān)控信號進行了連接。Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)通過耦合器與Profibus PA進行聯(lián)系。四個Power Link動力驅(qū)動器為1900m長的Profibus PA系統(tǒng)提供能源。其中一段連接了四個Fieldbus現(xiàn)場總線的控制器，負責(zé)Ex/Exw安全防護的系統(tǒng)隔離。每一個Fieldbus控制器可以連接四個分控制器。在Fieldbus現(xiàn)場總線系統(tǒng)中饋送和獲取數(shù)據(jù)的速度非常之快，每一讀、寫數(shù)據(jù)的時間大約為32～280us。在對電動機進行控制時，可在600 us的時間內(nèi)使電動機啟動起來。開始時，自動化控制系統(tǒng)的主要部件計劃采用：ABB公司的Operate IT功率系統(tǒng)，Pepperl+Fuchs公司的元器件耦合裝置、現(xiàn)場總線控制器，Endress+Hauser公司生產(chǎn)的傳感元器件，后來又補充了Krohne公司的產(chǎn)品和Samson公司的調(diào)節(jié)元器件。Lang Peitler公司所用的低壓電器是西門子公司的產(chǎn)品，故障率極低的SPS可編程控制器是Hima公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，僅有的一套Remote I/O遠程輸入輸出控制系統(tǒng)是Ceag公司的產(chǎn)品。
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