吴明永 王国伟 吴明亮

(1.兰州城市学院 培黎石油工程学院，甘肃兰州 730070;2.兰州理工大学 机电工程学院，甘肃兰州 730050)

0 引言

信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，以网络为主干的自动化分布式控制系统成为行业趋势，并深入到工业自动化的各个层次当中，从现场设备、PLC、I/O设备等硬件到操作系统、驱动设备以及HMI的应用，可谓无处不在，它已经成为整个自动化控制系统的灵魂。

目前，随着网络化的日趋完善，锅炉监控系统亦采用网络化的设计方法成为必然。本文以甘肃省天水市某集中供暖工程为背景进行了基于OPC和Industrial Ethernet和Profibus技术的锅炉监控系统的网络开发设计，以实现控制系统整体的计算机化、最优化和网络化，获得最佳的节能效果。

1 控制系统的网络结构

系统根据锅炉设备实际安装位置和监控任务，本着“分散控制、集中管理”的原则，整个控制系统按3层结构和3种网络进行结构规划和系统组态。三层结构即为操作管理层、过程控制层和现场检测层;3种网络即为工业以太网、Porfibus-DP现场总线网络和Modbus网络［1］。其系统拓扑结构如图1所示。

操作管理层主要由1台工程师站(ES)和2台操作员站(OS)组成。ES负责PLC硬件和通讯组件的组态，并设计带有操作功能和工艺图的操作界面，以及对归档和协议的设计等;OS用来控制锅炉设备，并同时承担过程值和消息的管理、维护和归档功能等。

操作管理层采用西门子的PROFINET工业以太网，具有实时通道通讯服务和等时同步实时通讯服务功能，在网络通信量增大和实时性要求较高的情况下保持系统的良好网络性能和鲁棒性。……