随着工业控制网络技术的发展，控制系统的集成化，开放化程度越来越高，不仅使得控制设备之间的通信更加容易，维护更加简单，而且也便于企业网络，车间网络组成一个整体，便于整体的管理。本文以西门子工业网络，分析工业网络在实际化工生产中的应用。
1 对现场情况分析
在化工品生产企业主要有以下部门组成:生产车间、罐区、公用工程和污水处理等。所以应根据不同部门的特点来进行网络布置。
生产车间:第一:由于生产设备比较多，分布较为分散，生产操作常常需要在现场进行。所以，常常采用PLC作为控制设备，控制操作屏或触摸屏等HMI操作设备，对单独或几个设备现场的操作、控制。而不像大型化工对蒸馏塔、反应釜等设备采用DCS进行控制，微机进行控制室直接操控。
第二:生产设备之间常常需要通讯。在生产过程中，生产设备多以反应罐为主，对反应罐有加热和冷却、供排料、搅拌、流量、PH、温度控制等操作。因为设备比较分散，数量较多，设备之间也经常要进行数据的交换，以实现倒料，进料等。
第三:除了车间内设备的数据交换，车间与罐区间也需要数据交换。生产所用的原料来自罐区，生产时，车间要向罐区提供原料申请等信息，因此车间与堆区之间的数据通讯也是非常重要的。罐区:除了与车间进行数据交换以实现供料，同样也需要自身的一些操作，如装罐，自循环等。
由于公用工程和污水处理设备或控制的自身特点，可以在控制室内进行集中控制或监控，所以采用微机和控制器结合的方式进行控制，而不使用控制屏。
图1 车间与罐区通讯示意图
因此，由于各部分特点，车间与罐区之间经常的数据通讯较多，为保障数据通讯的可靠性、设备连接的数量要求，对车间和罐区的进行通讯合理安排，主要采用如图1方式进行。
根据示意图，车间中设备当需要从罐区供料时，先和车间内的公用工程控制器提出申请，然后再由此控制器向罐区进行打料的申请和停止信号。这样便带来了一些好处:
1)取消了车间设备与罐区直接通讯的方式。通过车间内的公用工程代理控制，与罐区通讯，减少了罐区控制器需连接的数目，保证了罐区控制器受通讯连接数量的限制等。
2)保证了车间控制的独立性。
3)防止各控制设备对公用工程的直接控制，减少了因为通讯混乱错误，造成其他问题引可能性。
2 网络的选择和配置
西门子S7-300 PLC提供了两种最常用的互联网络接口，MPI和DP网络。通过添加模块CP343以太网模块，可以使PLC也具有以太网通讯功能。在使用之前，首先要根据生产设备的使用功能和相互关联性，并结合网络特点和要求来进行划分，保证数据传输的可靠性。
MPI:适用于小范围、小点数，现场级通讯，传精速率一般设置为默认值:187.5kbps。最多可连接32个节点，最大通讯距离50m。
对网络的划分，首先要考虑到使用功能和各个网络的自身特点，站点数量等，并便于维护人员的维护和操控人员的操作，车间生产分析人员的分析等。图2,图3是对设备的网络分配、使用图。
PROFIBUS-DP网络:在该生产系统中采用DP网络，用于连接各控制器的控制界面 MP377、变频器、分布式I/O和第三方设备。主要是从以下几方面原因考虑:
1)由于车间、罐区距离较远。在1.5Mbps速率下，设备之前通讯的距离最多是200m，所以不采用此网络作为设备之间的互联网络。
2)生产设备上会有搅拌速度调节等要求。要采用变频器对电机进行平滑速度调节，因此采甩DP网络作为对西门子MM440的控制方案，使用行比较简单。
3)为了节省资源，有些设备可以共用一个CPU，但是设备之间的距离较远，或输入愉出点数量较大，使用分布式I/0便很容易解决以上问题。分布式I/0需要接入DP接口。
4)DP网络可以支持其他的第三方设备。
MPI网络:由于各车间与雏区之间以及车间内部的设备间往往需要进行数据交换。如进行倒、供料等工艺协调的通讯作用，通讯不需要较高的实时性，而且也不需要较大的数据量。因此只采用MPI进行车间内设备或车间与罐区之间的数据交换，即保证了数据的可靠性，也可以传输较长的距离。
工业以太网:在该系统中，工业以太网供生产控制室监控、PLC维护、以及车间或企业数据分析使用。通过西门子专用的交换机和CP343可以将CPU和MP377接到以太网上，可以将远程电脑连到工业以太网上方便的进行访问和维护。而电脑上不需要特殊的网络设备。合理的对!P地址、网络进行划分后，可以放大站点的数量。
图2 单个设备的网络配置
图3 设备间的网络使用图
1)MP377利用WinCC flexible进行组态后，可以使用Sm@rtClient轻松的进行对每个MP377的界面的操控，功能键等也可以进行使用。通过对权限的设置，可以供车间控制人员远程控制，和生产分析人员等的远程数据采集。
2)利用工业以太网，对PLC维护人员非常方便，在控制室内就可以非常轻松的访问每个CPU,HMI，并对其进行组态、程序更改、监控以及故障分析等操作，也可对MP377组态画面进行下载，而不用必须到现场进行维护。
3)对编程维护或监控设备没有过多的要求，只需普通以太网卡，在进行维护时，在STEP7中选择相应的以太网设备即可。
4)由于工业以太网对站点的数量要求比较小，所以可以把较多的站点连接到统一网络上，可以实现更多设备的互联。一个CPU过多的使用自身的通讯接口连接也会给CPU带来通讯负担，使用CP343进行工业以太网通讯可以减小CPU的通讯负担。因此，当设备过多的时候，也可以进行工艺协调的数据交换，来补足MPI网络对站点的要求。
3 结束语
合理分配和利用控制系统之间的网络通讯，对保证生产和减少维护量，显得非常重要。因此，根据网络使用的用途、网络所具有的特点、使用的范围、场合和新技术的应用，可以使网络的功能、可靠性得到保证。并且也使得操控、生产分析和维护过程变得更加的简单，更加的集成化管理。
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本文标题：西门子工业网络在生产控制中的应用
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