西门子ET 200iS在某著名药厂的成功应用

[摘要] 主要介绍了ET 200iS在某国内某著名药厂的成功应用，以及如何解决自动化控制系统在危险区域应用的相关问题。
[关键词] ET 200iS；PROFIBUS-DP；本安型


一、项目简介
　　项目所在地为杭州的一家国内知名药厂。某著名药厂新上了一个醇提项目，控制系统采用了SIEMENS S7 300系列的315-2DP。采用了分布式控制，PROFIBUS-DP协议。触摸屏采用了TP 270-10，子站采用了ET 200Is、ET 200M，上位机采用了DELL的台式机，通讯模块CP 5613，临控软件采了了WinCC。此生产线生产保健药品。
3、控制点数
大约有将近200个点。

二、系统介绍
1、目的简要工艺
用酒精来提取有用的药物，再将废酒精回收。
2、设计方案
　　由于洒精属于易爆物品，所以在设计方案时特别考虑了安全性。整个系统的点数大约有将近二百个，分布较分散，采用分布式控制将大大减少布线量，使系统的控制层次较为分明，故考虑了分布式控制。用户还要求能在现场操作，现场修改工作参数，采用触摸屏将非常方便，可以实现柔性化操作，但目前还没有防爆的触摸屏，故采用了正压防爆柜，将触摸屏放置在柜内，可用USB鼠标进行操作。还要求上位机监控。用户为了节约成本，阀门采用了气动阀门，将电磁阀放在安全区，再由PLC驱动，这样就不用本安型的电磁阀了。所以DO全部由ET 200M上的数字输出模块完成。SIEMENS的产品目前在国内应用非常普遍，口碑很好。人们信赖SIEMENS的产品，信赖MADE IN GERMAN。故最终选用了SIEMENS的产品作为其控制系统。

三、控制系统构成
1、硬件配置
CPU：315-2DP；
触摸屏：TP 270-10；
I/O站：ET 200Is（包含了PS、IM、DI、AI、AO模块）,ET 200M（包含了
PS、IM、DO模块）；
总线隔离器：包含在ET 200iS的软件包里；
柜体：正压柜，隔爆柜，RITTAL的控制柜；
通讯卡：CP5613；
通讯模块：CP 343-1。
UPS：SANTAK电源；
开关电源：SITOP电源；
空气开关：5SX2系列；
液位变送器：雷达式、超声波式、电容式、音叉式；
温度变送器：PT100；
流量变送器：转子式；
压力变送器：绝对式、相对式；
阀门：气动式；

2、软件配置
软件：STEP 7 V5.2,PDM V5.2,Protool/PRO,WinCC V5.1；

3、ET 200iS简介
1）可直接挂在PROFIBUS-DP总线上。
2）安装安便，可直接安装在35 mm导轨上。模块化，可在线插拨，便于维护。
3）在通过PDM软件修改ET 200iS参数。
4）由于是本安型的，不用安全隔离栅，大大简化了接线，减少了故障。
5）可用PDM在线监测模块的运行状态，如和硬件配置软件综合用，效果更好。

四、控制拓朴图
　　采用S7 300系列中的315-2DP作为控制器，通讯采用PROFIBUS-DP协议，CPU站、ET 200M站、PC站、还有一个TP270放在安全区，三个ET 200iS站放在危险区，经过总线隔离器通到三个ET 200iS的PROFIBUS-DP接口。每个站独立地实现相应的功能。如下图所示：

五、控制系统完成的功能
1、完成的功能
该控制系统完成了客户要求，如手动/自动切换控制，现场信号的采集，流量的累加，对现场的监控。
2、难点
1）现场对防爆的要求，比如触摸屏如何安装在危险区，如何控制；
2）电磁阀的驱动（因为ET 200iS的DO是不能驱动非本安的电磁阀的）
3）通讯的问题（因为现场的各个站点的距离较远，有400多米，再加上用了总线隔离器，波特率不能太高，否则通讯不稳定）
4）由于现场未知的因数较多，这些因素都可能导致CPU停机，故应在CPU里加上一些相应的中断，以防止CPU停机，这样可以避免不由于现场的因累导致的停机，比如，热插拨、编程错误、电源问题，I/O错误等等。
5）ET 200iS对背板电流的限制。

六. 结束语
　　本系统在9月份投产以来，一直稳定运行，用户对SIEMENS的产品非常信赖

七. 应用体
1、ET 200iS由于是本安型的I/O站，所以省去了隔离栅，接线非常方便。整个系统看起来非常简洁。
2、可以用硬件配置软件在线监测I/O站，发现哪个模块出现了问题，再用PDM检测，就可以快速判断问题出在哪里。
3、S7 300的CPU可以在有故障的情况下继续运行（把需要的OB下载进去），这种特性非常适合现场调试，还不影响设备的运行，非常好。
4、采用了分布式设计，层次非常清楚。
5、软件采用了模块化设计，思路很清楚。
6、STEP 7有许多现成的软件模块，大大加快了调试的进度。