概述电气自动化设备管理系统
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1.1对工厂设备的控制与管理
需要强调的是，在本篇文章中所提到的工厂工艺设备主要包括三类，一是只需要启动和停止的设备，如除尘器、皮带运输机等，这些设备投入运行时只需要启动开关，设备就可一直运行，切断开关，设备便停止运行；二是需要启动之后进行管理调速的设备，如给料机，泵机、风机等，这类型的设备在启动之后需要人为进行调速处理，以保证设备的正常运行；三是自成系统的设备，常见的有破碎机、球磨机等，这些设备在运行时都是一套独立的系统，能够脱离其他设备系统而单独存在和工作。对工厂中的工艺设备进行管理，不同类型设备的管理目的个各不相同。对于第一类设备来说，控制管理的目的是为了保证设备的启停顺序，保证在故障情况和异常情况下能连锁停止设备的运行；而第二类设备的管理控制目的是为了保障设备运行的稳定性，保持设备的良好运行工况；第三类设备的管理目的是监测和控制设备运行工况。实际控制时，前两类设备可采用连接变频器、软起动器以及马达保护器的方式来进行设备控制，将接收到的PLC指令通过DP总线向各部分系统发出，同时又将设备的运行情况（包括故障信息）反馈给PLC，使这些故障信息能够在上位机的监控画面中显示，然后经上位机分析、处理之后，统计出工厂工艺设备的实际生产效率，达到控制和管理的目的。
1.2对控制器和现场设备的管理
Profibus-DP总线对控制器和现场设备的管理方式主要分为两种，一种是就地控制，另一种则是总线控制。当采用就地控制方式加以控制时，现场设备的起动和停运工作都得依靠设备两端的变频器、软起动器以及马达保护器等装置，借助这些装置安装在就地操作箱上的起停按钮，通过动力站动力补给方式来对现场设备进行管理和控制；而采用总线控制方式时，现场设备的起动和运行又要依靠控制器来完成，通过控制器向DP总线发送相关的起动或停止信号，然后上位机将信号分析出来，再通过上位机监视画面反映给PLC，由PLC下达起停指令。事实上，无论哪一种控制方式，在实际执行时都需要借助外力来完成，比如就地控制借助动力站中的变频器、软起动器；总线控制借助控制器和PLC指令等，在这一点上，两者其实是共通的。所有在实际工作中，就地控制和总线控制是可以实现相互切换的，但需要注意的是，切换时一定要让相关设备保持稳定而安全的运行状态，且对于某个正在以某种频率持续运行的设备，切换时还要特别注意控制好该设备的运行频率，保持设备的运行频率不便，做到无忧切换。
1.3PLC与控制器
控制器主要包括变频器、软起动器、马达保护器等。为实现总线控制，需设置控制器参数。除了基本的额定电压、频率、电流、功率因数、总线地址等的设置外，对于变频器，还需要设置起停模式(如惯性斜坡等)、加减速时间、控制信号源、频率源等；软起动器需要设置起停模式(如电压、力矩)、升降压时间、限流倍数、保护类别、输入输出功能等；马达保护器需要设置操作模式、保护设置、控制设置等。初始设置一般是通过控制器本身的键盘完成。也可以由PLC通过DP总线对控制器参数进行设置和修改，并对控制器的特性进行连续监测与控制。为对不同控制方式的电机进行统一管理，PLC中设置统一的电机控制变量，包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、电机功率、故障代码。其中电机控制类型中显示变频器控制、软起动器控制、电机保护器控制、普通电机控制等信息。控制字中包括起停电机、故障复位。状态字包括运行/停止、总线/就地、故障、急停、合闸/分闸等信息。频率设定和频率反馈对应于变频器，电机电流、功率、故障代码对应于所有总线控制设备。故障代码是FCS较DCS优势之处，PLC通过总线读取故障代码后，可以对现场装置进行远方诊断，快速判断故障原因，排查故障。
1.4上位机与服务器
上位机与PLC之间的通讯使得画面可以获得设备运行的实时数据。如若需要生产的历史数据或关键的性能指标，则需要从服务器中获得数据。各PLC设备将总线传输的与生产密切相关的设备数据存储到服务器，上位机利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据，以跟踪生产信息，并对信息进行分析、计算、处理，得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。工厂过程数据可视化后，管理人员能够在详细的数据趋势及信息基础上，采取行动优化生产过程。生成数据报表及设备管理报表，提高生产绩效。
2结束语
本篇文章对FCS现场总线下Profibus-DP总线控制技术进行了分析，并通过探讨其在工厂设备控制中的实际应用情况，得出了相关的Profibus-DP总线对电气设备智能化管理控制的实现方法，并指出FCS现场总线控制技术可通过对现场设备、控制器、服务器等机械设备的管理，实现工厂管理的综合化与智能化，并有效提高工厂工艺设备的生产效率，促进工厂经济效益的增长。
作者：李鹏单位：黑龙江省电力有限公司
