简述PROFINET在烟厂电力监控系统中的应用

【前言】简述PROFINET在烟厂电力监控系统中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。数据监控系统设计的目的是为了将基层的信息迅速的反馈到管理层，因此，在该设计中，为了达到高效率，非常注重信息技术的应用。本系统的设计使用了开放式的以太网技术，采用标准的PROFINET，作为新一代的基于工业化的网络技术标准，在工业信息传递技术方面，它有一套完...

【摘 要】 本文简述了 profinet在烟厂电力监控系统中的具体应用，实现了配电网的数据采集、监控和管理，提高了烟厂电力监控系统的自动化程度、可靠性及可维护性。

【关键词】 PLC 数据指令 PROFINET

1 PROFINET的特点

PROFINET是一种使用以太网络系统构成的自动化工程通信系统，它以网络的方式实现数据交换，通常应用在集成分布式I/O结构模型中。通过PROFINET的应用，可以实现智能控制、统一通信的要求，达成企业无缝集成现场级控制的要求。

2 系统概述

数据监控系统设计的目的是为了将基层的信息迅速的反馈到管理层，因此，在该设计中，为了达到高效率，非常注重信息技术的应用。本系统的设计使用了开放式的以太网技术，采用标准的PROFINET，作为新一代的基于工业化的网络技术标准，在工业信息传递技术方面，它有一套完整的网络处理预设方案，通过这种技术，能实现卷烟厂电力监控系统的复杂控制要求。

3 监控系统的分类

根据全集成自动化的思想，电力监控系统划分为三个级别。

3.1 网络输出监管

这是电力监控系统最重要的部分，它的主要目的是完成各种自动化，实现智能的管理功能，该层要求提供各种设备接口，整个管理层通过接口对设备进行管理，要实现该层的管理与通讯功能，需要对管理层结构进行设计，我们采用以太网络的C/S结构，数据库选用开放性强且能对数据分布式管理的大型数据库。管理层的服务器能集中的完成所有管理功能，比如可以对设备远程监控、远程数据管理、对各种输据输入输出等等。

我们在烟厂的电力监控系统中配置了两台台冗余服务器作为上位机，这两台上位机一台作为管理，一台作为备用，上位机中安装有相关软件，完成管理层的所有监控与远程操作功能。如果一台冗余服务器出现故障，管理级要能将所有的功能自动切换到备用机上，使所有的监控功能能在备用机上完成。

3.2 数据指令监控

该层接受管理层的指令，完成各种监控的功能，并对启用的设备进行操作，该层是将软件管理转化为硬件操作的关键，也是整个监控系统中最关键的部分。

控制级别的设备，要求使用智能型PLC，运用各种数据交换的网络连接功能实现数据的传输，要求配置各种集成接口，通过接口能够连接I/O现场设备。

由于控制级别的STEP7已经包含所需要的各种驱动器，所以现场设备接入时可以达到即插即用的效果，现场设备也可以用PROFIBUS实现各种单元级别的通讯功能，还可以使用编辑器进行特定功能的编辑，能够自行定制各种智能控制。

3.3 系统反馈管理

现场级的设备是能完成控制要求的具体设备，在监控系统中，现场级设备要能将设备运行的状态、参数上传到管理级中，然后按受控制级的指令。现场级别的设备一般来说，分散在烟厂的各个地方，为了实现集中控制与信息共享，需要用PROFIBUS对现场级设备进行连接控制，PROFIBUS总线连接各个现场设备，可对他们提供的信息进行接收，可对它们下达指令，同时，各个现场设备都具备通讯功能，能达到即时通讯的要求。

4 硬件设备要求

由于该系统使用最新的工业以太网PROFINET，所以传统的设备接口已经无法满足要求，所以新系统下，PLC、交换机等都必须有PROFINET接口。

控制层使用工业以太网，可以快速的对网络重新配置，它具有很高的实用性与稳定性。SC接口使用千兆以太网，ST接口使用光纤连接技术。能自动完成设备的各种输入、输出、诊断等功能。管理层要求形成一个环状的光纤冗余网络，能保证网络上发生局部故障时依然不中断各种通信，确保网络的稳定性。SCALANCE X400型交换机能满足该要求，并能将网络系统集成于一个开放性的平台，实现PROFINET网络控制，达到多网合一的效果。

5 软件要求

5.1 软件的设计

电力监控系统要求能对所有的现场设备进行工作监视、控制，同时能对现场设备下达指令与通讯，以及对各种数据进行输入、输出操作，这就需要用软件功能来实现。

本系统使用Siemens公司的WinCC组态软件，该软件能实现PROFINET网络的控制要求。它直接获取设备中存储的各种信息，然后通过预先设立的预案程序对设备进行各种智能控制，也可对控制的过程进行智能分析。

5.2 软件的功能

（1）历史报警的查询功能：传统的监控报警软件是以时间顺序排列，且不能按照分类信息进行查询，本系统不仅可以完成传统的监控报警功能，而且对每一个报警事故按类型进行分类，软件可以分类输出各种报警信息，也可按照范围给出报警信息的记录，让数据查询变得更加准确、高效。

（2）自动运行记录功能：通过对记录的数据进行各种数据分析与波形分析，对电机启动与自投动作有准确的分析记录，通过这些分析，可以得到电机运行的状况。该功能能够将三个月内的数据绘制成曲线，然后根据曲线进行分析，总结出电机的运行状态。

（3）累计运行时间记录功能：当电机启动运行时，该功能能记录下电机运行的时间记录，同时能记录每次检修的情况，在电机检修维护时，可以通过对比电机运行的时间与维修的周期达到对电机进行有效率的动态维护。

（4）二次回路故障查找功能：过去的监控软件对于仪表信号仅能作单一的记录，在新系统里，如果二次回路出现故障，可以对合闸中逻辑图中的控制点状态进行综合分析，比如对高低速电机的合闸控制，深色显示为数据1，浅色为数据0，当设备出现故障时，可以通过输出的故障记录进行分析，了解因为哪个部位的故障使电机无法合闸。

（5）集中监控与命令的功能：过去，由于软件无法实现多网合一，所以对于各个设备的监控只能手动进行，而无法实现远程监控，在电力监控系统网络完成以后，所有的设备信息都可以在电力系统的监控中进行显示与操控，该软件可以通过网络的功能，使远程设备数据的读取与操作得以实现。

6 结语

通过电力监控系统的硬件、软件综合应用，特别是PROFINET的使用，改变了原来人工操控的方法，它能集中的、智能的完成各种电力设备的监控与操作。该系统已在国内多家烟厂实际应用，大幅降低了单位人力成本，提高了企业经济效益。

参考文献：

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[3]西门子（中国）有限公司.SIEMENS WinCC V6.0编程手册[Z].北京：SIEMENS，2007.