在啤酒新生產(chǎn)線上應用現(xiàn)場總線技術，是在管理水平、技術力量等方面實力雄厚的大型啤酒企業(yè)的應用首選。廣州珠江啤酒集團公司是廣州市一家大型企業(yè)，其產(chǎn)量已達150萬噸，在國內(nèi)啤酒行業(yè)中名列前茅。大膽應用創(chuàng)新技術、設備武裝自己，使企業(yè)的綜合指數(shù)在行業(yè)中領先，在經(jīng)濟市場中具備強大的競爭力，是珠江啤酒一向的運作方針?；诖嗽?，珠江啤酒在前期的釀酒工藝和后期的包裝工藝中都采用了西門子的現(xiàn)場總線技術及施耐德現(xiàn)場總線技術來進行生產(chǎn)的優(yōu)化。 現(xiàn)場總線技術在啤酒釀造環(huán)節(jié)的應用 現(xiàn)場總線技術在珠江啤酒集團已有多年的應用。1995年，珠江啤酒在三期發(fā)酵工藝中采用了西門子S5的H1現(xiàn)場總線系統(tǒng)；2003年，珠江啤酒在四期發(fā)酵和四期糖化工藝過程中均應用了西門子S7的Profibus現(xiàn)場總線系統(tǒng)，對車間級的現(xiàn)場控制進行集中管理。PROFIBUS現(xiàn)場總線上位機采用IFIX組態(tài)軟件，與PLC之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進行通信，并能夠通過撥號與外國的工程師站取得聯(lián)系，進行遠程調(diào)整和修改。 現(xiàn)場總線技術在啤酒包裝環(huán)節(jié)的應用 其實，在啤酒包裝生產(chǎn)線上應用現(xiàn)場總線系統(tǒng)已有多次的成功試驗，但多數(shù)企業(yè)只是局限于單機的應用。2003年下半年，珠江啤酒集團副總經(jīng)理羅志軍在新建3條包裝線時首次提出要實現(xiàn)在整條生產(chǎn)線上建立工廠底層和車間級的網(wǎng)絡系統(tǒng)。經(jīng)過珠江啤酒集團多次的現(xiàn)場試驗，現(xiàn)場總線技術首次在啤酒包裝線上成功應用。 繼現(xiàn)場總線技術在珠江啤酒集團總廠整條包裝線上成功應用之后，東莞珠江啤酒的兩條36000瓶/時生產(chǎn)線，以及湛江珠江啤酒一條36000瓶/時生產(chǎn)線分別于2005年和2006年也應用了現(xiàn)場總線技術。至此，珠江啤酒集團有6條生產(chǎn)線已成功地應用了現(xiàn)場總線技術，而正在籌建中的中山珠江啤酒生產(chǎn)線，也將一如既往地應用現(xiàn)場總線技術。 西門子Profibus的組成 珠江啤酒釀造生產(chǎn)應用的是西門子Profibus現(xiàn)場總線系統(tǒng)，包裝生產(chǎn)應用的是施耐德Modbus+現(xiàn)場總線系統(tǒng)。其中西門子PROFIBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)由以下相互兼容的三部分組成： 1 Profibus-FMA：用于執(zhí)行車間級的監(jiān)控和通訊任務，是一個令牌環(huán)結構、實時多主網(wǎng)絡； 2 Profibus-DP：一種應用最為廣泛、高速、優(yōu)化的通信方案，主要用于實現(xiàn)現(xiàn)場級控制系統(tǒng)與分布式I/O及其它現(xiàn)場級設備之間的通信。 3 Profibus-PA：專為過程自動化設計，適用于防爆區(qū)的應用。 現(xiàn)場總線技術應用收益 現(xiàn)場總線技術是具有國際性的領先和開放的現(xiàn)場總線標準，它給用戶帶來的好處是很多的，利益是巨大的。 1．節(jié)省線路及硬件，簡化安裝環(huán)節(jié) 當今的大型啤酒包裝線，從管理、防護、參觀等角度出發(fā)，都把電氣控制柜集中在一個抽濕恒溫的中央控制室內(nèi)，以保證電器元件的使用壽命。但這樣一來，動力、信號、控制線路又必然增長，故障點增多，安裝和維護的工作量加大，影響設備的正常運行?，F(xiàn)場總線技術的應用很好地解決了這個問題，它將數(shù)量龐大的信號、控制線由一根總線包辦，由此節(jié)省了大量線材和安裝人工。以東莞珠江啤酒的包裝車間為例：從中央控制室到現(xiàn)場設備的控制臺，經(jīng)橋架走向平均為160米的長度。一條36,000瓶/時生產(chǎn)線擁有設備13臺（套）以上，以每臺（套）設備有80條信號、控制、備用線計算，將出現(xiàn)1,040條信號電線。折成標準的24芯控制電纜，即有44條、共7,040米的控制電纜需設置，此外還有眾多的動力電纜，可想而知這是一筆費用龐大的耗資。應用現(xiàn)場總線技術，這7,040米的24芯控制電纜只需由一條160米長的雙絞線屏蔽電纜取代，同時也使電纜橋架的尺寸大為減小，這充分體現(xiàn)出現(xiàn)場總線技術省線、省時、省人工的優(yōu)越性。現(xiàn)場總線技術還可以減少硬件組成，如：I/O模塊、終端塊和隔離柵等，實現(xiàn)快捷、容易、低成本的安裝。同時由于只需用一套工具對所有的設備進行組態(tài)，保養(yǎng)和維修變得容易，系統(tǒng)的啟動也更加容易、快捷。 2、生產(chǎn)應用極為便利 眾所周知，36,000瓶/時生產(chǎn)線的各設備信號連鎖、數(shù)據(jù)交換繁多，現(xiàn)場經(jīng)常會根據(jù)實際生產(chǎn)情況（如更換瓶型、技術改造、增加系統(tǒng)功能等）臨時增減檢測元件、控制按鈕等。這樣一來在生產(chǎn)線設計時，設計師需要為PLC預留20%的輸入輸出備用端口。由于實際情況難于預料，標準配置與現(xiàn)場實際又有差異，在生產(chǎn)應用中這20%的預留備用輸入輸出端口有可能閑置或數(shù)量不夠?，F(xiàn)場總線技術將很方便地在現(xiàn)場增減系統(tǒng)功能，而不受PLC備用輸入輸出端口的限制。 3．具有極大的制造靈活性 現(xiàn)場總線技術可準確無誤、快速可靠地診斷數(shù)據(jù)，同時可靠地傳輸數(shù)據(jù)，帶給系統(tǒng)極大的制造靈活性。 4．傳輸距離遠 西門子ROFIBUS具有五種有效的傳輸技術，并且可以混合使用，構成靈活的網(wǎng)絡結構。 RS 485傳輸技術：采用最常用的網(wǎng)絡介質(zhì)—屏蔽雙絞電纜，距離取決于波特率，用中繼器可達10公里。 IEC61158-2本質(zhì)安全傳輸技術：電流方式，用中繼器可達10公里。 光纖傳輸技術：網(wǎng)絡距離可達100公里，并且完全不受電磁波的干擾。 紅外及無線傳輸技術：條件所限，傳輸距離不長，卻能解決旋轉(zhuǎn)設備和移動設備的通訊問題。 導軌傳輸技術：用于懸掛生產(chǎn)線上。 現(xiàn)場總線技術在珠啤的應用展望 現(xiàn)場總線技術在啤酒包裝線上的成功應用，為珠江啤酒生產(chǎn)設備管理的信息化提供了新的方向和良好的基礎。 珠江啤酒還將在未來的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，建立上位機，形成生產(chǎn)線設備信息管理系統(tǒng)；將現(xiàn)場總線技術與ERP系統(tǒng)和MAXIMO設備管理系統(tǒng)方便地連接，實現(xiàn)企業(yè)測、控、管的一體化。由于所有的PLC都具有工業(yè)以太網(wǎng)接口，這樣可以通過路由器與上位機進行無縫交流，并可以與工廠內(nèi)的ERP系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫）交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)透明工廠。廠內(nèi)的高級管理層客戶將可以通過ERP系統(tǒng)十分便利地調(diào)取、分析運行數(shù)據(jù)，了解生產(chǎn)的實際和即時情況，監(jiān)測車間的運行情況，及時安排和處理生產(chǎn)運行中遇到的問題，而設計工程師也可以通過因特網(wǎng)進行遠程監(jiān)控和維護。 備注： 本文作者張毅先生現(xiàn)為珠江啤酒集團東莞珠江啤酒股份有限公司設備部工程師 黃海先生為廣州珠江啤酒股份公司設備部計量電氣科主管 陳如山先生為珠江啤酒集團東莞珠江啤酒股份有限公司副總經(jīng)理 tips：啤酒生產(chǎn)車間安裝的現(xiàn)場設備，如傳感器、變送器、驅(qū)動裝置、執(zhí)行機構及自動化儀器儀表等，需要數(shù)字化的工業(yè)控制網(wǎng)絡在工廠底層進行無縫式的信息連接，現(xiàn)場總線技術由此而發(fā)展。在工廠自動化系統(tǒng)及信息集成系統(tǒng)中，由于來自不同場合的信息在數(shù)量、用途、使用頻率方面不盡相同，因此工廠自動化信息及通訊網(wǎng)絡通常按管理層、車間監(jiān)控層和現(xiàn)場設備層進行分級。 由于現(xiàn)場總線技術是工廠管理層計算機網(wǎng)絡及信息集成技術向車間底層的延伸，因此現(xiàn)場總線可以定義為“安裝在生產(chǎn)區(qū)域的現(xiàn)場設備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點通訊的數(shù)據(jù)總線。”現(xiàn)場總線是以單個分散的數(shù)字化、智能化測量和控制設備作為網(wǎng)絡節(jié)點，用總線相連接，實現(xiàn)信息交換，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。