現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在氯堿廠(chǎng)控制系統改造中的應用

1 引言

　profibus現場(chǎng)總線(xiàn)具有開(kāi)放性好、擴展性強、速度快等特點(diǎn)，由其構成的兼容網(wǎng)絡(luò )系統，可應用于不同的場(chǎng)合。其中profibus-dp能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程中現場(chǎng)級數據的可存取性，具有單元級領(lǐng)域的所有網(wǎng)絡(luò )通信功能。隨著(zhù)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò )與信息技術(shù)的的日漸成熟，工業(yè)界有越來(lái)越多的通信與自動(dòng)化應用正逐漸形成采用以太網(wǎng)和tcp/ip協(xié)議作為主要通信接口的趨勢。氯堿廠(chǎng)的氯乙稀車(chē)間的原控制系統的plc是由西門(mén)子simatic s5-135u通過(guò)開(kāi)關(guān)量實(shí)現對步進(jìn)爐區域的在線(xiàn)設備進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)控制。由于系統老化、線(xiàn)路繁多和抗干擾能力差等原因，近年來(lái)系統故障率很高，造成設備運行不穩定，維護困難。2007年3月對原系統進(jìn)行了升級改造，主站采用s7-300plc，將profibus-dp技術(shù)和ethernet(以太網(wǎng))技術(shù)結合起來(lái)，溝通了生產(chǎn)過(guò)程級和現場(chǎng)級控制設備之間及其與更高管理級之間的聯(lián)系，實(shí)現在線(xiàn)監控、設備故障診斷及維護等，使生產(chǎn)處于動(dòng)態(tài)控制狀態(tài)中，根據現場(chǎng)實(shí)際情況，實(shí)時(shí)、協(xié)調組織，實(shí)現了對廠(chǎng)區域各車(chē)間設備簡(jiǎn)單、穩定、精確的自動(dòng)控制。

2 自動(dòng)控制系統的網(wǎng)絡(luò )組成

　 2.1 基礎控制系統

圖1 網(wǎng)絡(luò )結構圖

　設備控制系統網(wǎng)絡(luò )結構參見(jiàn)圖1。profibus-dp網(wǎng)絡(luò )是網(wǎng)絡(luò )集成的最底層，主要是連接現場(chǎng)設備，如分散式i/o、傳感器、驅動(dòng)器、執行器等。profibus現場(chǎng)總線(xiàn)是國際性的開(kāi)放性現場(chǎng)總線(xiàn)標準，是一種符合iec61158標準和中國國家gb標準的現場(chǎng)總線(xiàn)。profibus-dp經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速、廉價(jià)的通信連接，是專(zhuān)門(mén)用于自動(dòng)控制系統和設備及分散的i/o之間的通信網(wǎng)絡(luò )。profibus-dp用于基礎控制層的高速數據傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。數據結構見(jiàn)表1。

　 本系統選用s7-315-2dp plc處理器作為主站，符合en51070標準，提供的通信功能包括mpi、dp。遠程i/o站及驅動(dòng)設備(變頻器)使用im153接口模板和cbp2通訊板連接到profibus-dp網(wǎng)上作為從站，一方面主站s7-300plc將控制數據(如輥道電機速度設定、電機的啟/停信號、電機的復位信號、位移模擬量、液壓泵啟/ 停信號以及設備顯示信號等) 發(fā)送到傳動(dòng)裝置( 變頻器) 和et200m；另一方面傳動(dòng)裝置(變頻器) 和遠程i/o站的數據(如高爐轉速、傳運帶的負荷值、故障信息、位置檢測等) 通過(guò)通信傳送到主站plc指定的寄存器地址。