劉勝捷

（河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司司家營(yíng)北區(qū)分公司，河北 唐山 063700）

在工業(yè)領(lǐng)域中自動(dòng)化控制技術(shù)是一種非常常見(jiàn)的技術(shù)類型，通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)以及管理效率得到了有效提升。而隨著近年來(lái)通信技術(shù)的快速發(fā)展，在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制系統(tǒng)方面通信技術(shù)也得到了寬帶應(yīng)用，對(duì)PLC技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。沒(méi)有通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得信息通信質(zhì)量得到了有效提升。

1 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)與通訊技術(shù)概述

PLC控制系統(tǒng)是整個(gè)控制系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一個(gè)部分，PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性會(huì)對(duì)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大影響，如果PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了故障或者其他異?，F(xiàn)象，就很可能會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)輥、泵都不能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也不能充分滿足工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求。就目前整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域PLC控制系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行情況來(lái)看，在進(jìn)行系統(tǒng)編程的過(guò)程中必須要求設(shè)計(jì)部門(mén)、研究部門(mén)等多個(gè)部門(mén)聯(lián)合參與，在此基礎(chǔ)上針對(duì)PLC控制系統(tǒng)位置以及相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)定。而在PLC控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用通信技術(shù)的過(guò)程中，及類型的選擇主要是通過(guò)制造商類型來(lái)試試。例如，到目前整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中較為常用的是西門(mén)子s7-200系列產(chǎn)品，該型產(chǎn)品CPU能夠很好的支持現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，也完全能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及多對(duì)多接口設(shè)計(jì)的具體要求。在通訊技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，生產(chǎn)線通信方案設(shè)計(jì)過(guò)程中主要的內(nèi)容是合理的選擇PPI協(xié)議[1]。

2 PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)的應(yīng)用分析

PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中技術(shù)的應(yīng)用主要在多個(gè)技術(shù)應(yīng)用層面得到充分體現(xiàn)。而充分保證PLC冶金自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)維持可持續(xù)發(fā)展水平涉及應(yīng)用的關(guān)鍵。

2.1 通信技術(shù)在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用機(jī)制

只有充分利用PPI通訊協(xié)議建立起完善的基本框架體系，這樣才能實(shí)現(xiàn)在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)的良好運(yùn)用，PPI通訊協(xié)議能夠在主站以及從站之間建立起良好的通信關(guān)系模型，針對(duì)同一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)建立起相應(yīng)的主站和從站，在此基礎(chǔ)上就能夠有效提升設(shè)備整體運(yùn)行效果以及實(shí)際的數(shù)據(jù)處理水平。但必須要注意的是，要想充分保證各種指令運(yùn)行的可靠性，就必須要在主站以及城鎮(zhèn)之間建立起通暢性層面，首先，要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，這樣才能充分保證主站在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)堵塞或者其他異常狀況，在收到令牌后就可以繼續(xù)運(yùn)行；下達(dá)命令，主張?jiān)诮邮盏搅钆坪?，就?huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，在此基礎(chǔ)上就能夠構(gòu)建起PPI網(wǎng)絡(luò)體系；最后，編寫(xiě)協(xié)議，只有合理的處理協(xié)議問(wèn)題還能充分保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而合理的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編寫(xiě)，能夠進(jìn)一步提升，而且在編寫(xiě)協(xié)議的過(guò)程中，要有效提升處理機(jī)制、管控措施的有效性和完整性。再進(jìn)一步明確基礎(chǔ)通訊協(xié)議之后，必須要對(duì)其總裁結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)識(shí)。對(duì)于整個(gè)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在整個(gè)引入通信技術(shù)后主要是通過(guò)PPI網(wǎng)絡(luò)線型結(jié)構(gòu)來(lái)具體體現(xiàn)出其基本的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，基于此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)單主站與多主站的有效整合[2]。

與此同時(shí)，在實(shí)際進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要想合理的引入通信技術(shù)，要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題給予高度重視。首先，要充分應(yīng)用總線拓?fù)溽槍?duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行詳細(xì)分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)主站的各種設(shè)備元件進(jìn)行進(jìn)一步明確；其次，針對(duì)多主站PPI網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)施統(tǒng)籌分析，要最大程度保證形態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與常規(guī)化運(yùn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，這樣才能有效提升設(shè)備管理的效果。與此同時(shí)，必須要充分保證通信語(yǔ)言良好，只有保證通訊語(yǔ)言的良好，才能構(gòu)建起多種主戰(zhàn)PPI網(wǎng)絡(luò)與其它主站的整合機(jī)制，也能夠使從站的各種信息得到有效維護(hù)，在此基礎(chǔ)上，就能夠進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)維護(hù)的穩(wěn)定性；最后，針對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效整合，要最大程度保證設(shè)備通訊效率與設(shè)備編程結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高度吻合，與此同時(shí)還要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行集中處理，這樣才能充分保證整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)參數(shù)維持穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中PROFIBUS技術(shù)

PROFIBUS技術(shù)層面是通信技術(shù)應(yīng)用于PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要表現(xiàn)。

對(duì)于PROFIBUS技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要的優(yōu)勢(shì)是具有較強(qiáng)的開(kāi)放性，從而使得該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有非常寬泛的應(yīng)用范圍。在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中充分應(yīng)用PROFIBUS技術(shù)，能夠充分發(fā)揮出PROFIBUS技術(shù)在系統(tǒng)運(yùn)行可靠性維護(hù)方面的具體作用，而且也能夠有效提升自動(dòng)化系統(tǒng)的整體發(fā)展水平。但必須要注意的是，在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PROFIBUS技術(shù)，在實(shí)際進(jìn)行基礎(chǔ)串口通信設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要對(duì)各個(gè)元件單元的具體作用發(fā)揮進(jìn)行充分考慮，例如在實(shí)際進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要對(duì)DP部分、FMS部分以及PA部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，必須要充分保證各個(gè)元件單元保持獨(dú)立依存，這樣才能夠進(jìn)一步促進(jìn)在現(xiàn)代業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中要想實(shí)現(xiàn)PROFIBUS技術(shù)的合理應(yīng)用，必須要對(duì)構(gòu)建合理的技術(shù)模型進(jìn)行充分考慮，要充分保證在技術(shù)模型中各個(gè)組成元件能夠在系統(tǒng)管控機(jī)制充分發(fā)揮維護(hù)作用，這樣才能有效提升信息的分析水平以及數(shù)據(jù)的處理效率。與此同時(shí)，還必須要在整個(gè)系統(tǒng)中充分發(fā)揮出現(xiàn)場(chǎng)總線控制、PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在此基礎(chǔ)上，才能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果。

在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中實(shí)際引入PROFIBUS技術(shù)的過(guò)程中，為了有效提升PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用效果，就必須要對(duì)以下一些問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。首先，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)分析和信息化處理，現(xiàn)場(chǎng)分析和信息化處理主要指的是要充分保證設(shè)備具體的執(zhí)行水平以及自動(dòng)化性能，必須要在充分利用傳感器、自動(dòng)執(zhí)行器、自動(dòng)控制設(shè)備等相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)參數(shù)基礎(chǔ)上，構(gòu)建起良好的通信關(guān)系，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)通信任務(wù)的全面整合。與此同時(shí)，在充分應(yīng)用PROFIBUS技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠針對(duì)單一主站系統(tǒng)以及多個(gè)主站系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行狀況進(jìn)行有效的監(jiān)督，也就是說(shuō)，充分應(yīng)用PROFIBUS技術(shù)能夠有效提升整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)督與維護(hù)性能；其次，針對(duì)系統(tǒng)的部分特殊功能進(jìn)行有效整合。例如，針對(duì)一些具備了工廠車(chē)間級(jí)別圖文轉(zhuǎn)換功能的情況，針對(duì)整個(gè)主站以及從站通訊體系進(jìn)行合理定義，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的及時(shí)送達(dá)，在此基礎(chǔ)上就能夠有效提升整個(gè)系統(tǒng)信息傳遞的時(shí)效性。整體來(lái)看，將通信技術(shù)運(yùn)用到PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)PROFIBUS技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠在充分運(yùn)用數(shù)據(jù)傳遞傳感器、可編程控制器等相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上，有效提升整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的時(shí)效性，并進(jìn)一步提升PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制效果。

PROFIBUS系統(tǒng)主要是有DP部分、FMS部分以及PA部分來(lái)共同組成。其中，DP部分主要面向的對(duì)象是工廠現(xiàn)場(chǎng)，在DP得進(jìn)用下，充分保證了相關(guān)自動(dòng)化控制設(shè)備、執(zhí)行器、傳感器互相之間實(shí)現(xiàn)正常通信，最主要的作用就是有效提升通信任務(wù)，與此同時(shí)，通過(guò)該部分的應(yīng)用能夠有效促進(jìn)單主站以及多站的系統(tǒng)建設(shè)。在整個(gè)PROFIBUS系統(tǒng)DP部分到了非常重要的作用，而且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中使用頻率甚至能夠達(dá)到80%以上[3]。而FMS部分與DP部分的功能完全不同，其主要是面向工廠車(chē)間等實(shí)現(xiàn)圖文轉(zhuǎn)換，在FMS部分的作用下，使得每一個(gè)主站以及從站通訊功能實(shí)現(xiàn)了重新的定義，而且針對(duì)每一個(gè)主站報(bào)文的傳遞進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范，使得工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間處于統(tǒng)一流水線成的相關(guān)任務(wù)得到了有效監(jiān)控。進(jìn)一步提升了工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間控制系統(tǒng)的通信服務(wù)質(zhì)量。

PROFIBUS系統(tǒng)實(shí)際上也擁有自身專門(mén)的令牌，但是該令牌通訊協(xié)議之間存在較大的差異，因此實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的沖突，在整個(gè)PROFIBUS逐漸向以太網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程中PROPINET發(fā)揮出了非常巨大的作用，而且PROPINET對(duì)PROFIBUS系統(tǒng)各種產(chǎn)品的兼容性、互聯(lián)性進(jìn)行了充分考慮，因此在很多情況下都將其稱為是PROFIBUS非常重要的一個(gè)組成部分。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中充分應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，但是在其應(yīng)用發(fā)展過(guò)程中也出現(xiàn)了很多技術(shù)性的難題，因此必須要進(jìn)一步加強(qiáng)PLC冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用通信技術(shù)的分析，就這樣才能進(jìn)一步提升我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的先進(jìn)性。