BT-EN-PNA网关在烟草行业的应用

 

一、项目背景
烟草行业是一个自动化水平非常高的行业,而由于烟草行业在国家税收领域的特殊贡献,我国拥有众多的烟草品牌和不同的配方生产线。卷烟生产的流程一般可以分为:制丝,卷接和包装三个部分。而制丝线又是往往决定着烟草产品品质,所以制丝生产线的自动化控制系统在整个烟厂的控制系统中显得至关重要。


作为自动化控制领域两个知名的国际品牌,西门子和罗克韦尔的PLC 各有所长,在不同的应用领域里面都有所建树。国内某卷烟厂选择了西门子S7-400/300 系列PLC 作为其制丝生长线的主控系统,全厂采用了PROFINET“一网到底”的设计思路,西门子的S7-300/400 控制系统与数据库,厂级MES 系统通讯,西门子PLC 之间的通讯,PLC 与现场的I/O 信号和设备之间的通讯,都是通过CP343-1 / CP443-1 Advanced 以太网通讯模块来实现的。


另外作为独立子系统的电子称重系统选用了罗克韦尔自动化的LOGIX 控制器, 1769-L33ER 控制器或者 1756-EN2T 以太网通讯模块都可以实现EtherNet/IP 协议的通讯。电子称重装置是一种连续工作的系统,在整个制丝工序中,不但要作为不同工序之间的计量工具,同时作为定量投料的主要依据,所以该系统和主控系统包括MES 系统之间的通讯非常重要。
   

二、硬件网络图以及现场网络图


三、难点分析以及解决方案

项目难点:
1)为了尽量节约成本,用户希望可以将多台称重设备通过同一个网关连接在一起,作为一个PROFINET 节点,接入主控网络,这样就要求需要传输的数据量相对较大,用户希望所选择的协议转换网关可以尽量的完成更多的数据采集任务。曾经考虑采用其他品牌,由于数据传输区域不满足要求,故对该方案进行了重新设计。


2)作为单机设备,该烟厂早期曾经使用过罗克韦尔自动化的SLC500 作为主控系统的称重设备,在改造扩建项目中,为了节约资金保障原有投资,仍然希望继续使用这些设备,这就需要网关可以同时支持早期的SLC500 使用的以太网协议。


3)由于称重设备是独立子系统,进厂之前已经完成了设备的初步调试和配置,EtherNet/IP 以太网的网络地址分配由OEM 厂家负责完成,而这和主控系统PROFINET 以太网所处网段在某些情况下并不相同,如果从新修改网络配置方案则需要延长一定的工期。

解决方案:
最终用户选择了由Beacon Global Technology 提供的BT-EN-PNA 网关来完成该项目。
1)BT-EN-PNA 可以同时作为多个EtherNet/IP 的server(从站),这样就可以同时和多台采用LOGIX 作为EtherNet/IP 主站的设备进行通讯了。

2)BT-EN-PNA 可以作为PROFINET 网络的从站节点,其数据传输区域最大约为1500 个字,这样保证多台设备同时传输数据到PROFINET 网络上也可以胜任。

3)BT-EN-PNA 在罗克韦尔以太网接口一侧,可以同时支持SLC500/PLC5 的以太网协议,以及LOGIX 平台的EtherNet/IP协议,这样可以保证新老系统共同运行。

4)BT-EN-PNA 具有两个以太网端口,EtherNet/IP 和PROFINET 可以选择划分在不同的网段内,或者使用相同的子网地址。这样更方便OEM 设备提前做好网络配置,缩短现场安装时间。

       四、总结
在这个应用中,通过Beacon Global Technology 的BT-EN-PNA-S 数据转换网关把独立子系统和主控系统统一成一个数据监控平台,烟草生产全程的信息数据全部上传给MES 系统中进行管理和调度,满足了大信息量的通讯要求,精确生产,提升了企业的生产效率和竞争力。