Interbus工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)在大型煤碼頭中的應用

灑水除塵控制系統采用一臺Rockwell的大型ControllogixPLC作為控制主機，CPU選用1756-L55M24,配有一個(gè)ControllogixPLC的1756-ENBT以太網(wǎng)接口模塊，用于與上位監控操作站的網(wǎng)絡(luò )連接；另配有一個(gè)PhoenixContact的Interbus控制卡SSTIBSCLXRLL，Interbus總線(xiàn)在第一個(gè)站通過(guò)IBSIL24RB-T分枝模塊，對網(wǎng)絡(luò )的物理拓普進(jìn)行樹(shù)型分枝，一路控制堆料線(xiàn)堆場(chǎng)的灑水噴槍控制站和卸車(chē)線(xiàn)轉接機房加熱器及火災報警控制站（75個(gè)）；另一路分枝總線(xiàn)控制取料線(xiàn)堆場(chǎng)灑水噴槍控制站和裝船線(xiàn)轉接機房加熱器及火災報警控制站（78個(gè)）；每個(gè)控制站配有一個(gè)Interbus總線(xiàn)適配器IBSIL24BK-T/U-PAC和一個(gè)標準電源模塊PS240AC/24DC,各控制站視現場(chǎng)控制點(diǎn)數的多少，配置不同的I/O,控制站最多的配置為18點(diǎn)輸入，8點(diǎn)輸出；控制站最小的配置為8點(diǎn)輸入。系統共設有153個(gè)現場(chǎng)控制站，控制點(diǎn)數約3000個(gè)。系統所配模塊為PhoenixContact的Inline系列產(chǎn)品，防護等級IP20,工作溫度范圍為-250C～+550C，完全適應于秦皇島地區的冬季低溫環(huán)境。所有現場(chǎng)控制站均設置在防護等級為IP65的現場(chǎng)控制箱內，可適用于現場(chǎng)的惡劣環(huán)境。

由于灑水泵房控制室與兩路輸出的現場(chǎng)總線(xiàn)控制站較遠，均超過(guò)了800M，同時(shí)在裝船線(xiàn)轉接機房至碼頭控制站等三處slave站的相鄰總線(xiàn)距離也超過(guò)了400M，因此，上述四處采用多模玻璃光纖作為傳輸媒介，其它slave站之間的距離都在400M之內，所以均采用雙絞線(xiàn)方式傳輸總線(xiàn)數據。采用Interbus現場(chǎng)總線(xiàn)方案所需敷設的總線(xiàn)電纜約為7km，控制電纜約6km，4芯光纜3km，總計17km，遠低于采用PLC系統所需的160km控制電纜。

灑水控制系統通過(guò)Interbus現場(chǎng)總線(xiàn)可實(shí)現對每個(gè)灑水噴槍站的設備進(jìn)行自動(dòng)控制，每個(gè)灑水噴槍站由一個(gè)電動(dòng)閥和一個(gè)電動(dòng)擺頭組成，根據Interbus現場(chǎng)總線(xiàn)傳輸的指令數據自動(dòng)控制噴槍的出水和擺動(dòng)及自動(dòng)拌熱（僅在冬季時(shí)使用）。根據灑水工藝的要求，自動(dòng)控制每組噴槍的同時(shí)最大使用個(gè)數為10個(gè)。每組噴槍可自動(dòng)順序切換,每次噴槍噴灑的時(shí)間通過(guò)監控操作站可調,順序噴灑,直至堆場(chǎng)198個(gè)噴槍全部噴灑一遍，完成一個(gè)灑水工作循環(huán)。

灑水系統PLC通過(guò)交換機與兩臺上位監控操作站連接，監控操作站選用西門(mén)子公司的工業(yè)PC,型號為IL40S，配21”液晶彩顯。上位監控軟件配置兩套Intouch9.0無(wú)限點(diǎn)運行版軟件，完成灑水控制系統的操作、監控、灑水狀態(tài)畫(huà)面顯示及故障狀態(tài)顯示等功能。灑水控制系統作為整個(gè)煤碼頭控制系統的一個(gè)子系統經(jīng)交換機與設于中央控制室的控制系統服務(wù)器交換數據，輸出堆場(chǎng)灑水系統的運行信息，并接受中控系統發(fā)來(lái)的堆場(chǎng)堆料機和取料機在堆場(chǎng)的走行位置和煤炭堆垛信息，在自動(dòng)進(jìn)行灑水噴槍操作方式中,當可能?chē)姙⒌叫凶邫C械時(shí)，或遇堆場(chǎng)無(wú)料堆處,控制系統能自動(dòng)跳過(guò)行走機械或無(wú)料堆場(chǎng)。

4結束語(yǔ)

秦皇島港煤碼頭四期擴容工程的灑水控制系統已于2004年10月完成方案設計，2005年1月完成全部詳細施工設計，并通過(guò)了由各方專(zhuān)家組成的設計審查，現已完成實(shí)驗室的軟件編制和系統模擬試驗，即將進(jìn)入設備安裝階段。該工程計劃于2005年9月投產(chǎn)。通過(guò)Interbus現場(chǎng)總線(xiàn)在大型煤碼頭堆場(chǎng)灑水的成功設計及應用，較好地解決了煤碼頭堆場(chǎng)灑水系統所面對的控制設備數量多、分布廣、信號傳輸距離長(cháng)、現場(chǎng)環(huán)境惡劣、設備維護困難等多種不利因素，是Interbus現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統首次在國內港口大型煤碼頭上的應用，該系統的建成，使現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統在港口、碼頭等領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的推廣和應用，對同類(lèi)型散貨碼頭的控制系統采用現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統有著(zhù)積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，對散貨碼頭輸送工藝系統設備大規模采用現場(chǎng)總線(xiàn)控制產(chǎn)品打下了堅實(shí)的基礎。

現場(chǎng)總線(xiàn)經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，技術(shù)已日趨成熟，產(chǎn)品種類(lèi)繁多。從應用的角度看，無(wú)論采用何種總線(xiàn)控制系統，應視具體情況而定，從Interbus的發(fā)展歷史和實(shí)際應用的角度來(lái)看，其靈活的擴展性，長(cháng)距離傳輸，多種傳輸媒介混用，以及強大的故障診斷功能等特點(diǎn)，在港口散貨碼頭堆場(chǎng)灑水系統及工藝輸送系統等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。