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PROFIBUS-DP總線(xiàn)在回轉式水泥包裝機及輔機電氣控制中的應用
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時(shí)間：2012-11-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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近幾年來(lái)，隨著(zhù)我國水泥行業(yè)的迅速發(fā)展，水泥產(chǎn)量得到大幅度的提高，回轉式水泥包裝機以其包裝速度快、效率高等優(yōu)勢越來(lái)越被更多的廠(chǎng)家所接受，也成為了各水泥設計院包裝車(chē)間設備的主要選型產(chǎn)品。
隨著(zhù)水泥廠(chǎng)自動(dòng)化程度的提高，水泥廠(chǎng)對各種設備分散控制集中管理（DCS）的需求越來(lái)越高?；剞D水泥包裝機在被大量選用的同時(shí)，在電氣控制方面也逐漸顯露出一些問(wèn)題。如：雖然包裝機能夠獨立工作，但中控對包裝機的工作狀況不能作到實(shí)時(shí)監測；在中控室不能遠程直接控制包裝機的工作；對包裝機及配套輔機也不能進(jìn)行監控。各水泥設計院在做水泥廠(chǎng)新線(xiàn)設計和老線(xiàn)改造過(guò)程中，也充分考慮了這種需求，要求在中控室能夠有效的對水泥廠(chǎng)各種設備的運行狀況、主要技術(shù)數據進(jìn)行監控。對于回轉式水泥包裝機及其配套輔機，要求能夠接受來(lái)自中控室的各種指令，同時(shí)將相關(guān)信息送回中控室，具體要求如下。
1、回轉式包裝機在運行的過(guò)程中，能夠將運行、停止指示信號；包裝機的回轉速度等信息反饋到中控室。
2、在停車(chē)狀態(tài)下，可以提供回轉包裝機的備妥信號。
3、在運行過(guò)程中如果出現故障，可以向中控提供故障信號。
4、中控在收到備妥信號后，可以遠程啟動(dòng)、停止包裝機。
5、遠程優(yōu)先模式，中控掌握包裝機的控制權，中控可以根據需要在遠程和機旁之間切換包裝機的控制模式。
6、機旁?xún)?yōu)先模式，包裝機的控制權掌握在機旁，可以通過(guò)機旁控制箱在遠程和機旁之間切換包裝機的控制模式。
7、將中間倉料位信號傳到中控室。
8、可以將配套輔機的運行、停止狀態(tài)信號傳到中控室，在中控室也可對配套輔機進(jìn)行啟動(dòng)、停止等控制操作。
根據水泥廠(chǎng)與設計院的具體要求，我們在包裝機及配套輔機的電氣控制中采用了PROFIBUS-DP總線(xiàn)，成功解決了上述問(wèn)題。
一、PROFIBUS-DP總線(xiàn)介紹
PROFIBUS是PROCESS FIELDBUS的縮寫(xiě)，是由SIEMENS等公司組織開(kāi)發(fā)的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，先后成為德國和歐洲的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，并于2000年成為IEC61158現場(chǎng)總線(xiàn)國際標準之一。我國于2001年正式批準PROFIBUS為機械行業(yè)工業(yè)控制系統用現場(chǎng)總線(xiàn)國家標準，標準號為JB/T 10308.3-2001。
PROFIBUS-DP是一種用于工廠(chǎng)自動(dòng)化車(chē)間級監控和現場(chǎng)設備層數據通信與控制的PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)?？蓪?shí)現現場(chǎng)設備層到車(chē)間級監控的分散式數字控制和現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )，從而為實(shí)現工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和現場(chǎng)設備智能化提供了可行的解決方案。
二、系統硬件組成
根據PROFIBUS-DP的特點(diǎn)和水泥廠(chǎng)、設計院的具體要求，在包裝現場(chǎng)我們組建了一個(gè)PROFIBUS-DP從站，構成如下：一臺西門(mén)子的S7-200系列PLC（可編程邏輯控制器）CPU224、一臺EM223(數字量擴展模塊)、一臺EM231（模擬量擴展模塊）和一臺EM231（PROFIBUS-DP擴展從站模塊）。在從站中，我們將回轉包裝機、電振篩、給料機、接包機、清包機、順包機等各種配套輔機的狀態(tài)和控制信號接入PLC，由PLC控制對這些設備進(jìn)行控制和監測。通過(guò)EM231模擬量擴展模塊，可以將模擬量輸入轉變?yōu)閿底至?，用于包機轉速、中間倉料位等信號。中間倉料位信號是通過(guò)荷重傳感器和變送器，通過(guò)與中間倉內料位的高低成正比的4-20mA電流信號采集中間倉料位；從變頻器采集與包裝機旋轉速度成正比4-20mA電流信號。通過(guò)EM277模塊用PROFIBUS-DP協(xié)議將系統連接到全廠(chǎng)的PROFIBUS-DP總線(xiàn)上，使得包裝機及輔機的控制系統成為一個(gè)PROFIBUS-DP從站，從而實(shí)現中控室對包裝車(chē)間的協(xié)調和控制，達到整廠(chǎng)分布式控制的要求。
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