２００７

年第

２

期

收稿日期

：

２００７－０３－２８

所有过程高效率地、全范围地集成到完整的企业环境

中来

，主要包括过程监控、先进控制、过程优化等

［５］

。此

外

，质量、储运、公用工程、环境监控等也是过程级控

制管理的重要组成部分。具体实现为

：

分散过程控制装置

主要由

Ｓ７－４００ＰＬＣ

自动化

系统和分布式

Ｉ／Ｏ

组成

，它不但可以完成复杂的控制

任务

，而且还可以作为一个系统部件通过网络与操作

员站

ＯＳ

和工程站

ＥＳ

相连接。分布式

Ｉ／Ｏ

模块插入

ＥＴ２００Ｍ

分布式

Ｉ／Ｏ

站内

，通过

ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ

连接

到中央单元。

操作员站

（

ＯＳ

）

操作员站接入

ＰＲＯＦＩＢＵＳ

网络

，

采用了世界通用的数据

／

接口标准

，包括

ＯＰＣ

、

ＯＣＸ

、

ＯＤＢＣ

以及

ＷＥＢ

访问函数

，即使是非常特殊的需求，

ＰＣＳ７

中也能满足。操作员通过上位机的

ＷｉｎＣＣ

对各

个车间生产线进行监视和操作控制

，

ＷｉｎＣＣ

人机界面

软件是各操作站操作控制和监控的基础

，可以保证数

据的可靠性

，它能使

ＰＣ

成为高效能的监控系统

，其集

成数据管理系统可以优化控制回路

，并在调试过程中

解决问题。

工程师站

（

ＥＳ

）

工程师站

（也称为工程师系统）

是由工程师根据上述制浆造纸工艺流程和各条生产

线过程控制要求

，为

ＰＣＳ７

的操作员站、自动化系统以

及分布式

Ｉ／Ｏ

提供全厂范围的编程。它包括一个带有

ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ

操作系统的

ＳＩＭＡＴＩＣＲＩ４５

Ｄｅｓｋｔｏｐ

工业

ＰＣ

，增加了

ＯＳ

控制系统软件、

ＯＳ

工程

软件、

Ｓ７／ＰＭＣ

、工程师工具集、

“ 基本块 ”库和“ 技术

块”库

，用于

ＰＲＯＦＩＢＵＳ

或工业以太网的组态软件

，以

及带有驱动软件的匹配接口模块和与终端总线连接

的接口。其通用的数据库和相互兼容的工具在很大程

度上防止了多重导入和可能的错误

；使用工艺分级配

置

，工厂可以按照功能的不同进行组态；用户只需处

理所选择的与过程任务一致的对象

；使用来自

ＣＡＥ

工具的工艺数据

，使预先配置好的数据可以自动重复

使用。

通讯系统

ＳＩＭＡＴＩＣＰＣＳ７

的通讯系统包括系统

总线和现场总线。系统总线是系统的主干

，用来连接

过程控制系统

（自动化系统

ＡＳ

、工程师站

ＥＳ

、操作员

站

ＯＳ

）的所有部件，使它们之间能彼此通信。系统总

线以工业以太网、

ＰＲＯＦＩＢＵＳ

或

ＭＰＩ

为基础

；现场总

线用于连接自动化系统和分布式

Ｉ／Ｏ

以及智能现场

设备

，使它们之间的数据以最小的安装工作进行传

输。

工厂过程分析系统可以通过工业标准接口

ＯＰＣ

获取数据。当

ＷｉｎＣＣ

服务器出现故障时

，

ＯＰＣ

通讯方

式会自动切换

，

从而避免数据丢失。用

ＩＳＤＮ

专线连接

自动化系统则能够进行远程诊断和远程组态

，确保工

厂的稳定生产。

５

结束语

作为典型的流程工业

，制浆造纸工业在整个国民

经济中具有重要的地位和作用

，实现制浆造纸工业的

综合自动化

，在提高它的经济效益的同时降低它对环

境的污染

，对国家和社会具有重要意义。在制浆造纸

工业

ＣＩＰＳ

中采用现场总线作为底层通信网络

，所节

省的设备、材料、施工、维护等费用达

４０％

以上。现场

总线采用数字传输技术

，数字信号抗干扰能力强，精

度高

，无需采用抗干扰和提高精度的措施，而且，由于

采用通信总线的连续方式

，节省了电缆用量

６０％

以

上。

我国制浆造纸工业

ＣＩＰＳ

的研究起步较晚

，而国

外一些研究成果和企业成功的

ＣＩＰＳ

模式尚不适合我

大多数制浆造纸企业的实际情况

，加之流程工业与离

散制造工业代表着两种不同的生产方式

，这就决定了

ＣＩＰＳ

必定会有着一些与

ＣＩＭＳ

截然不同的特点

，因

此

，针对我国制浆造纸工业企业数量多，规模小，产品

品种少

，技术含量低，污染严重的特点，研究一种适合

我国制浆造纸工业的

ＣＩＰＳ

，具有重要的意思。

参考文献

［１］王孟效，孙瑜等．制浆造纸过程测控系统及工程［Ｍ］．北京：化学工业

出版社

，

２００３，８

［２］刘铁铭，熊刚等，现代制浆造纸工业的ＣＩＭＳ应用研究［Ｊ］．工业仪表

与自动化装置

，

２０００（３）：３～６

［３］王凌，王雄．流程工业ＣＩＭＳ体系结构和生产执行系统［Ｊ］．计算机工程

与应用

，

２００３（１０）：１６～１８

［４］柴天佑，金以慧等．基于三层结构的流程工业现代集成制造系统［Ｊ］．

控制工程

，

２００２，９（３）：３

［５］胡南江，王孟效等．基于造纸企业ＣＩＰＳ体系的研究［Ｊ］．中国纸业，
２００５，２６（１２）：３５～３８
［６］西门子公司全厂自动控制的新标准－ＳＩＭＡＴＩＣＰＣＳ７．中国造纸．，
２００１年第５期：６９

ＥｘｅｃｕｔｉｖｅＳｃｈｅｍｅｏｆＣＩＰＳｉｎＰｕｌｐａｎｄＰａｐｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙ

ｂａｓｅｄｏｎＰＲＯＦＩＢＵＳ

ＺｈａｎｇＹｉｎｇ，ＬｉＱｉａｎ，ＸｉｅＧａｎｇ，ＷａｎｇＭｅｎｇｘｉａｏ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ＇ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ，７１００２１）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｐｕｌｐａｎｄｐａｐｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔｓ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏＣＩＰＳａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｎａｔｈｒｅｅ－ｌａｙｅｒｉｎｔｅ－
ｇｒａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＣＩＰＳｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｐｕｌｐａｎｄｐａｐｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｎ
ａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｎｅｘｅｃｕｔｉｖｅｓｃｈｅｍｅｏｆＣＩＰＳｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｕｌｐａｎｄｐａｐｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ
ｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＰＲＯＦＩＢＵＳ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｐｉｎｇａｎｄｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ；ＣＩＰＳ；ＰＲＯＦＩＢＵＳ

设备与自动化

４６