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中图分类号：F156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0030-01
近年来，随着计算机应用技术的飞速发展，在称重领域里也引起巨大的变革，新技术新产品不断涌现。Profibus现场总线技术是当今自动化领域的热点话题之一，涵盖了72技术、计算机技术（computer）、自动控制技术（control）、通信技术（communication）、显示技术（crt）和转换技术（change），在衡器界受到了广泛的关注。该文叙述了一种应用于液氯灌装行业的基于现场总线技术的控制系统，具有一定的参考应用价值。
前言
Profibus现场总线是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。prifibus具有结构简单、实时响应好、可靠性高、抗干扰能力强的优点，在底层控制系统中得到了广泛的应用。它与工厂现场设备直接连接，一方面将现场测量控制设备互连为通信网络，实现不同网段不同现场设备的信息共享；另一方面又将现场运行的各种信号传到远离现场的控制室，并进一步实现了与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。既可以将现场设备的运行参数、工作状态和故障信息传给上位机，又可将各种控制命令和数据送往现场设备。基于prifibus 现场总线技术的液氯灌装控制系统，满足了液氯灌装的工艺要求，提高了生产自动化和管理水平，也提高了灌装控制系统的可靠性和产品质量，降低了生产成本，取得了明显的经济效益。
一、系统简介
我公司原液氯包装采用人工手动包装，这种包装工作方式安全性差，工人劳动强度大，极易出现漏装、超装情况。为了解决这种问题，我公司现在采用由上海杰米自动化装备工程有限公司开发的液氯自动包装管理系统。这套包装系统是基于西门子PLC、PROFIBUS-DP总线、带DP总线接口称重仪表基础上的冗余控制系统。
二、关键技术难点、要点分析
1.液氯秤传感器
采用耐冲击的桥式传感器（这是氯碱行业氯瓶秤使用抗震效果最好的应用产品），因衡器行业中桥式传感器都是10吨以上大吨位，所以我们专门针对氯碱行业特殊性定制生产了2吨不锈钢桥式传感器。既解决了称量精度，又保证了抗冲击和耐腐蚀性。
2.大范围远距离的数据采集和管理问题
从总结氯碱行业的使用情况看，该系统技术难点不在于做秤和实现自动控制，而在于现场实际灌装时对数据传输速度和准确度有极高的要求，若采用传统的RS232、电流环等通讯方式，在5台秤以上多台秤传送通讯时，数据串位、丢失从而影响系统使用。
因此本公司在比较国内外十几种现场总线后最终选用PROFIBUS总线：因为其通讯速度是所有总线中最快的：最快达12Mbit/s；抗干扰性也是最强的：采用屏蔽双绞线作为传送载体，RS485接口根据电压差进行工作，抗干扰性高于电压或电流接口方式。采用先进的PROFIBUS现场总线后我们就可使用一根通讯电缆，将所有现场操作员面板和称重仪表连接到PLC，形成设备及车间级的数字化通讯网络，减少了传统的现场布线，减低成本和维护工作量。使原先困扰氯碱安全可靠通讯技术难点迎刃而解，另外采用通用型仪表，可解决使用维护的后顾之忧。
3.安全可靠性
我们在现场采用防冲击专用氯瓶秤，每台包装秤配套灌装气动球阀一台，口径为DN25。包装秤的称重传感器均为特制的不锈钢桥式传感器，通过不锈钢接线盒联到带有PROFIBUS接口并满足III级秤计量标准的称重仪表。在现场我们提供急停按钮和手动控制装置，若在灌装过程中出现异常情况，可人工紧急关闭所有灌装阀、排气阀。同时也可确保在电脑故障情况下可人工开、关闭阀门，并可实现人工手动灌装。软件上，我们除了无该瓶、超期、阀泄漏、钢瓶皮重偏差20kg等报警及限制灌装外，还将提供低于200kg无法灌装（防止秤上无钢瓶时，操作人员误启动灌装）、对未登记的钢瓶按皮重进行灌装等功能。此外，在充装完毕时，如果自动阀已经关闭，但其内部发生泄漏造成钢瓶充装过量，此时发出声光报警信号，向操作工提示该瓶充装过量，要及时处理。
4.冗余问题
由于下挂总线设备（如称重仪表，人机界面）不冗余，并且这些总线设备具有相当的特殊性，因此要实现PLC冗余就具有一定的难度，若简单的采用硬件冗余不仅成本极高而且将产生一系列冲突，为此我们通过软硬件结合的冗余技术，成功实现了非冗余类型PLC的总线冗余，既解决了问题，又节约了投资。
5.计算机监控和数据统计报表管理
根据用户需求，计算机上的人机界面为三维动态的模拟图形，灌装过程中实时显示钢瓶重量，并同时显示该瓶的管理编号、皮重、毛重、灌装员、灌装秤号等信息。灌装结束后，进行报警提示，并自动形成南宁化工股份有限公司液氯钢瓶充装记录，充装记录包含以上内容，并以数据库形式保存在上位管理计算机中。灌装数据库可记录三年灌装数据15万条记录，并具备保存、备份、恢复、查询、打印、统计功能，可按日期、月份、使用单位、钢瓶号等查询、打印数据记录。增加钢瓶进出库数据库，使入库、出库、原始数据、检验后重新修正的数据、输入后能自动整合记录在一起，以便能同时对钢瓶的入库、出库、空瓶存量、重瓶存量等相关情况进行查询跟踪，由于系统具有联网功能，因此以上数据可方便的与包装复秤数据联系在一起，以便销售，调度能掌握钢瓶的存库、入库、出库的管理，对钢瓶进行跟踪。系统同时也可对用户实行分级管理，各级权限不同，可设置不同的密码，操作人员数量不限。
综上所述，本系统融现场操作、称量控制、自动控制、总线通讯、数据管理等功能于一体，具有高可靠性、安全性、实用性、可扩展性，其技术水准代表了目前现场控制和通讯的国际领先技术水平，堪称目前液氯灌装行业最先进和最安全的生产控制模式。
近年来，随着计算机应用技术的飞速发展，在称重领域里也引起巨大的变革，新技术新产品不断涌现。Profibus现场总线技术是当今自动化领域的热点话题之一，涵盖了72技术、计算机技术（computer）、自动控制技术（control）、通信技术（communication）、显示技术（crt）和转换技术（change），在衡器界受到了广泛的关注。该文叙述了一种应用于液氯灌装行业的基于现场总线技术的控制系统，具有一定的参考应用价值。
前言
Profibus现场总线是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。prifibus具有结构简单、实时响应好、可靠性高、抗干扰能力强的优点，在底层控制系统中得到了广泛的应用。它与工厂现场设备直接连接，一方面将现场测量控制设备互连为通信网络，实现不同网段不同现场设备的信息共享；另一方面又将现场运行的各种信号传到远离现场的控制室，并进一步实现了与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。既可以将现场设备的运行参数、工作状态和故障信息传给上位机，又可将各种控制命令和数据送往现场设备。基于prifibus 现场总线技术的液氯灌装控制系统，满足了液氯灌装的工艺要求，提高了生产自动化和管理水平，也提高了灌装控制系统的可靠性和产品质量，降低了生产成本，取得了明显的经济效益。
一、系统简介
我公司原液氯包装采用人工手动包装，这种包装工作方式安全性差，工人劳动强度大，极易出现漏装、超装情况。为了解决这种问题，我公司现在采用由上海杰米自动化装备工程有限公司开发的液氯自动包装管理系统。这套包装系统是基于西门子PLC、PROFIBUS-DP总线、带DP总线接口称重仪表基础上的冗余控制系统。
二、关键技术难点、要点分析
1.液氯秤传感器
采用耐冲击的桥式传感器（这是氯碱行业氯瓶秤使用抗震效果最好的应用产品），因衡器行业中桥式传感器都是10吨以上大吨位，所以我们专门针对氯碱行业特殊性定制生产了2吨不锈钢桥式传感器。既解决了称量精度，又保证了抗冲击和耐腐蚀性。
2.大范围远距离的数据采集和管理问题
从总结氯碱行业的使用情况看，该系统技术难点不在于做秤和实现自动控制，而在于现场实际灌装时对数据传输速度和准确度有极高的要求，若采用传统的RS232、电流环等通讯方式，在5台秤以上多台秤传送通讯时，数据串位、丢失从而影响系统使用。
因此本公司在比较国内外十几种现场总线后最终选用PROFIBUS总线：因为其通讯速度是所有总线中最快的：最快达12Mbit/s；抗干扰性也是最强的：采用屏蔽双绞线作为传送载体，RS485接口根据电压差进行工作，抗干扰性高于电压或电流接口方式。采用先进的PROFIBUS现场总线后我们就可使用一根通讯电缆，将所有现场操作员面板和称重仪表连接到PLC，形成设备及车间级的数字化通讯网络，减少了传统的现场布线，减低成本和维护工作量。使原先困扰氯碱安全可靠通讯技术难点迎刃而解，另外采用通用型仪表，可解决使用维护的后顾之忧。
3.安全可靠性
我们在现场采用防冲击专用氯瓶秤，每台包装秤配套灌装气动球阀一台，口径为DN25。包装秤的称重传感器均为特制的不锈钢桥式传感器，通过不锈钢接线盒联到带有PROFIBUS接口并满足III级秤计量标准的称重仪表。在现场我们提供急停按钮和手动控制装置，若在灌装过程中出现异常情况，可人工紧急关闭所有灌装阀、排气阀。同时也可确保在电脑故障情况下可人工开、关闭阀门，并可实现人工手动灌装。软件上，我们除了无该瓶、超期、阀泄漏、钢瓶皮重偏差20kg等报警及限制灌装外，还将提供低于200kg无法灌装（防止秤上无钢瓶时，操作人员误启动灌装）、对未登记的钢瓶按皮重进行灌装等功能。此外，在充装完毕时，如果自动阀已经关闭，但其内部发生泄漏造成钢瓶充装过量，此时发出声光报警信号，向操作工提示该瓶充装过量，要及时处理。
4.冗余问题
由于下挂总线设备（如称重仪表，人机界面）不冗余，并且这些总线设备具有相当的特殊性，因此要实现PLC冗余就具有一定的难度，若简单的采用硬件冗余不仅成本极高而且将产生一系列冲突，为此我们通过软硬件结合的冗余技术，成功实现了非冗余类型PLC的总线冗余，既解决了问题，又节约了投资。
5.计算机监控和数据统计报表管理
根据用户需求，计算机上的人机界面为三维动态的模拟图形，灌装过程中实时显示钢瓶重量，并同时显示该瓶的管理编号、皮重、毛重、灌装员、灌装秤号等信息。灌装结束后，进行报警提示，并自动形成南宁化工股份有限公司液氯钢瓶充装记录，充装记录包含以上内容，并以数据库形式保存在上位管理计算机中。灌装数据库可记录三年灌装数据15万条记录，并具备保存、备份、恢复、查询、打印、统计功能，可按日期、月份、使用单位、钢瓶号等查询、打印数据记录。增加钢瓶进出库数据库，使入库、出库、原始数据、检验后重新修正的数据、输入后能自动整合记录在一起，以便能同时对钢瓶的入库、出库、空瓶存量、重瓶存量等相关情况进行查询跟踪，由于系统具有联网功能，因此以上数据可方便的与包装复秤数据联系在一起，以便销售，调度能掌握钢瓶的存库、入库、出库的管理，对钢瓶进行跟踪。系统同时也可对用户实行分级管理，各级权限不同，可设置不同的密码，操作人员数量不限。
综上所述，本系统融现场操作、称量控制、自动控制、总线通讯、数据管理等功能于一体，具有高可靠性、安全性、实用性、可扩展性，其技术水准代表了目前现场控制和通讯的国际领先技术水平，堪称目前液氯灌装行业最先进和最安全的生产控制模式。