PROFOBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在水泥廠(chǎng)的應用

1　Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)

現場(chǎng)總線(xiàn)是用于過(guò)程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化最底層的現場(chǎng)設備或現場(chǎng)儀表互連的通信網(wǎng)絡(luò ),是現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )與控制系統的集成,而總線(xiàn)儀表是伴隨現場(chǎng)總線(xiàn)出現的新型自動(dòng)化儀表,是自動(dòng)化儀表的最新進(jìn)展。
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統ＦＣＳ（Ｆieldbus Control System）就是將掛接在總線(xiàn)上作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的智能設備連接為網(wǎng)絡(luò )系統,并進(jìn)一步構成自動(dòng)化系統,實(shí)現基本控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優(yōu)化及管控一體化的綜合自動(dòng)化功能。在技術(shù)上具有系統的開(kāi)放性、互可操作性、互用性、對現場(chǎng)環(huán)境的適應性和系統結構的高度分散性等特點(diǎn)。
Profibus是Process Fieldbus 的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是德國國家標準DIN19245和歐洲標準EN57170的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，是一種不依賴(lài)廠(chǎng)家的開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)標準，采用Profibus的標準后，不同廠(chǎng)商所生產(chǎn)的設備不需要對其接口進(jìn)行特別調整就可通信。Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)為多主從結構，可方便地構成集中式、集散式和分布式控制系統。針對不同的應用場(chǎng)合，它分為Profibus－DP（Decentralized Periphery）、Profibus－FMS(Fieldbus
MessabeSpecification)、和Profibus－PA(Process Automation)三個(gè)系列。
2　Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統構成

我公司ＦＣＳ為混和型控制系統，其信號有：模擬量信號、開(kāi)關(guān)量信號、現場(chǎng)總線(xiàn)Profibus－DP、Profibus－PA信號四種信號類(lèi)型?？刂葡到y根據組成結構分為三層：第一層為現場(chǎng)總線(xiàn)設備層、第二層為現場(chǎng)控制層、第三層為中央監控層，三層有機地融合為一體，確保通信暢通和系統的安全可靠運行，其硬件配置如圖1。
2.1　第一層為現場(chǎng)總線(xiàn)設備層
2.1.1　Profibus-PA總線(xiàn)信號：由Profibus-PA智能溫度變送器、壓力、差壓變送器、VEGA雷達料位計、BMH流量閥等現場(chǎng)總線(xiàn)儀表組成。
2.1.2　Profibus-DP信號：由ABB氣體分析儀、BERNARD電動(dòng)執行器、SCHENCK喂煤科里奧利秤、配料申克秤、SIEMENS變頻器等現場(chǎng)總線(xiàn)設備組成。
2.1.3　模擬量信號：沖板流量計、開(kāi)關(guān)料位計、電流、電壓、頻率等4~20mA或1～5V的模擬儀表等組成。
2.1.4　DI、DO開(kāi)關(guān)信號：電動(dòng)機的運行、備妥和啟動(dòng)等開(kāi)關(guān)量組成。
2.1.5　第一層其系統硬件具體I/O點(diǎn)數配置見(jiàn)表1。
2.2　第二層為現場(chǎng)控制層
根據我公司工藝流程設置窯尾、窯頭、煤磨和3臺水泥磨系統6個(gè)現場(chǎng)控制站（AC800F），進(jìn)行數據的采集和分析處理。
現場(chǎng)控制站采用AC800F現場(chǎng)總線(xiàn)控制器，AC800F現場(chǎng)控制器的以太網(wǎng)模件EI作為DigiNet
S系統總線(xiàn)(Ethernet)通信，通信協(xié)議符合IEEE
802.3以太網(wǎng)標準，通信速率100/10Mb/s，用于過(guò)程級與操作級通信，通信介質(zhì)為光纖或同軸電纜，它由CPU模件、電源模件、電池模件、以太網(wǎng)模件、Profibus-DPV1模件?？赏瓿蛇^(guò)程參數、機電設備狀態(tài)參數的采集與處理、順序邏輯控制、生產(chǎn)過(guò)程控制、參數信息與模件信息的發(fā)送，同時(shí)對現場(chǎng)總線(xiàn)控制器內部設備進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。
2.3　第三層為中央監控層

在中央控制室配置了4臺操作員站（D-OS）和一臺工程師站（D-ES）組成中央監控系統。操作員站分別為窯系統、煤粉制備系統、4號、5號、6號水泥磨系統?，F場(chǎng)層將來(lái)至生產(chǎn)一線(xiàn)的信息送至控制室置入實(shí)時(shí)數據庫，進(jìn)行控制和計算、動(dòng)態(tài)顯示、報警及歷史顯示。

每個(gè)操作員站均可根據工藝流程的需要對不同的子系統進(jìn)行監視與控制操作，每個(gè)操作員站均配置了系統總貌圖、工藝流程圖、電氣聯(lián)鎖控制圖。每個(gè)操作員站之間可實(shí)現互為備用。

工程師站用來(lái)開(kāi)發(fā)、編制、在線(xiàn)修改過(guò)程控制站和操作員站的應用軟件，依據操作的安排，通過(guò)軟件方面方便實(shí)行分區操作、監視、報警管理、檔案管理及權限限制控制等。