PLC 冶金自動化控制系統(tǒng)中的通信技術運用分析

劉勝捷

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

在工業(yè)領域中自動化控制技術是一種非常常見的技術類型，通過自動化控制技術的應用，整個工業(yè)領域生產(chǎn)以及管理效率得到了有效提升。而隨著近年來通信技術的快速發(fā)展，在整個工業(yè)領域的自動化控制系統(tǒng)方面通信技術也得到了寬帶應用，對PLC技術的發(fā)展提供了強大的技術支撐。沒有通過對現(xiàn)場總線技術的廣泛應用，使得信息通信質量得到了有效提升。

1 PLC自動化控制系統(tǒng)與通訊技術概述

PLC控制系統(tǒng)是整個控制系統(tǒng)中非常關鍵的一個部分，PLC控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性會對整個工業(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)在運行過程中出現(xiàn)了故障或者其他異常現(xiàn)象，就很可能會導致控制系統(tǒng)輥、泵都不能實現(xiàn)正常運轉，也不能充分滿足工業(yè)生產(chǎn)的實際需求。就目前整個工業(yè)領域PLC控制系統(tǒng)實際的運行情況來看，在進行系統(tǒng)編程的過程中必須要求設計部門、研究部門等多個部門聯(lián)合參與，在此基礎上針對PLC控制系統(tǒng)位置以及相關的參數(shù)進行有針對性的設定。而在PLC控制系統(tǒng)實際應用通信技術的過程中，及類型的選擇主要是通過制造商類型來試試。例如，到目前整個工業(yè)自動化生產(chǎn)線中較為常用的是西門子s7-200系列產(chǎn)品，該型產(chǎn)品CPU能夠很好的支持現(xiàn)場總線技術，也完全能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)中點對點以及多對多接口設計的具體要求。在通訊技術實際的應用過程中，生產(chǎn)線通信方案設計過程中主要的內容是合理的選擇PPI協(xié)議[1]。

2 PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中通信技術的應用分析

PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中技術的應用主要在多個技術應用層面得到充分體現(xiàn)。而充分保證PLC冶金自動化產(chǎn)業(yè)維持可持續(xù)發(fā)展水平涉及應用的關鍵。

2.1 通信技術在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中的應用機制

只有充分利用PPI通訊協(xié)議建立起完善的基本框架體系，這樣才能實現(xiàn)在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中通信技術的良好運用，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系模型，針對同一個令牌環(huán)網(wǎng)建立起相應的主站和從站，在此基礎上就能夠有效提升設備整體運行效果以及實際的數(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，要對基礎進行嚴格檢測，這樣才能充分保證主站在運行過程中不會出現(xiàn)堵塞或者其他異常狀況，在收到令牌后就可以繼續(xù)運行；下達命令，主張在接收到令牌后，就會發(fā)出相應的指令，在此基礎上就能夠構建起PPI網(wǎng)絡體系；最后，編寫協(xié)議，只有合理的處理協(xié)議問題還能充分保證整個網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性，而合理的網(wǎng)絡協(xié)議編寫，能夠進一步提升，而且在編寫協(xié)議的過程中，要有效提升處理機制、管控措施的有效性和完整性。再進一步明確基礎通訊協(xié)議之后，必須要對其總裁結構進行認識。對于整個PLC自動化控制系統(tǒng)來說，在整個引入通信技術后主要是通過PPI網(wǎng)絡線型結構來具體體現(xiàn)出其基本的獨特結構，基于此網(wǎng)絡拓撲結構，就能夠進一步實現(xiàn)單主站與多主站的有效整合[2]。

與此同時，在實際進行整個系統(tǒng)組態(tài)結構設計的過程中，要想合理的引入通信技術，要注意以下幾點問題給予高度重視。首先，要充分應用總線拓撲針對網(wǎng)絡結構類型進行詳細分析，并在此基礎上對主站的各種設備元件進行進一步明確；其次，針對多主站PPI網(wǎng)絡模型實施統(tǒng)籌分析，要最大程度保證形態(tài)網(wǎng)絡結構與常規(guī)化運行相關標準保持一致，這樣才能有效提升設備管理的效果。與此同時，必須要充分保證通信語言良好，只有保證通訊語言的良好，才能構建起多種主戰(zhàn)PPI網(wǎng)絡與其它主站的整合機制，也能夠使從站的各種信息得到有效維護，在此基礎上，就能夠進一步提升數(shù)據(jù)維護的穩(wěn)定性；最后，針對PPI網(wǎng)絡運行結構進行有效整合，要最大程度保證設備通訊效率與設備編程結構實現(xiàn)高度吻合，與此同時還要針對網(wǎng)絡讀寫程序結構進行集中處理，這樣才能充分保證整個系統(tǒng)在運行過程中所有的數(shù)據(jù)參數(shù)維持穩(wěn)定運行。

2.2 PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中PROFIBUS技術

PROFIBUS技術層面是通信技術應用于PLC冶金自動化控制系統(tǒng)的主要表現(xiàn)。

對于PROFIBUS技術來說，其主要的優(yōu)勢是具有較強的開放性，從而使得該技術在實際應用過程中具有非常寬泛的應用范圍。在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中充分應用PROFIBUS技術，能夠充分發(fā)揮出PROFIBUS技術在系統(tǒng)運行可靠性維護方面的具體作用，而且也能夠有效提升自動化系統(tǒng)的整體發(fā)展水平。但必須要注意的是，在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中應用PROFIBUS技術，在實際進行基礎串口通信設計的過程中必須要對各個元件單元的具體作用發(fā)揮進行充分考慮，例如在實際進行系統(tǒng)設計的過程中，必須要對DP部分、FMS部分以及PA部分進行合理設計，必須要充分保證各個元件單元保持獨立依存，這樣才能夠進一步促進在現(xiàn)代業(yè)生產(chǎn)領域中生產(chǎn)網(wǎng)絡建設目標的實現(xiàn)。此外，在PLC自動化控制系統(tǒng)中要想實現(xiàn)PROFIBUS技術的合理應用，必須要對構建合理的技術模型進行充分考慮，要充分保證在技術模型中各個組成元件能夠在系統(tǒng)管控機制充分發(fā)揮維護作用，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，還必須要在整個系統(tǒng)中充分發(fā)揮出現(xiàn)場總線控制、PLC控制系統(tǒng)的應用優(yōu)勢，在此基礎上，才能夠進一步提升系統(tǒng)的整體運行效果。

在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中實際引入PROFIBUS技術的過程中，為了有效提升PLC冶金自動化控制系統(tǒng)實際的應用效果，就必須要對以下一些問題進行充分考慮。首先，實施現(xiàn)場分析和信息化處理，現(xiàn)場分析和信息化處理主要指的是要充分保證設備具體的執(zhí)行水平以及自動化性能，必須要在充分利用傳感器、自動執(zhí)行器、自動控制設備等相關設備的基礎參數(shù)基礎上，構建起良好的通信關系，這樣才能夠實現(xiàn)整個系統(tǒng)通信任務的全面整合。與此同時，在充分應用PROFIBUS技術的基礎上，能夠針對單一主站系統(tǒng)以及多個主站系統(tǒng)實際的運行狀況進行有效的監(jiān)督，也就是說，充分應用PROFIBUS技術能夠有效提升整個系統(tǒng)監(jiān)督與維護性能；其次，針對系統(tǒng)的部分特殊功能進行有效整合。例如，針對一些具備了工廠車間級別圖文轉換功能的情況，針對整個主站以及從站通訊體系進行合理定義，實現(xiàn)報文的及時送達，在此基礎上就能夠有效提升整個系統(tǒng)信息傳遞的時效性。整體來看，將通信技術運用到PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中，通過對PROFIBUS技術的合理應用，能夠在充分運用數(shù)據(jù)傳遞傳感器、可編程控制器等相關設備的基礎上，有效提升整個自動化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的時效性，并進一步提升PLC冶金自動化控制系統(tǒng)的自動化控制效果。

PROFIBUS系統(tǒng)主要是有DP部分、FMS部分以及PA部分來共同組成。其中，DP部分主要面向的對象是工廠現(xiàn)場，在DP得進用下，充分保證了相關自動化控制設備、執(zhí)行器、傳感器互相之間實現(xiàn)正常通信，最主要的作用就是有效提升通信任務，與此同時，通過該部分的應用能夠有效促進單主站以及多站的系統(tǒng)建設。在整個PROFIBUS系統(tǒng)DP部分到了非常重要的作用，而且在實際應用過程中使用頻率甚至能夠達到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間等實現(xiàn)圖文轉換，在FMS部分的作用下，使得每一個主站以及從站通訊功能實現(xiàn)了重新的定義，而且針對每一個主站報文的傳遞進行了進一步規(guī)范，使得工業(yè)生產(chǎn)車間處于統(tǒng)一流水線成的相關任務得到了有效監(jiān)控。進一步提升了工業(yè)生產(chǎn)車間控制系統(tǒng)的通信服務質量。

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

3 結語

綜上所述，在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中充分應用具有非常重要的現(xiàn)實意義，但是在其應用發(fā)展過程中也出現(xiàn)了很多技術性的難題，因此必須要進一步加強PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中應用通信技術的分析，就這樣才能進一步提升我國工業(yè)生產(chǎn)的先進性。