現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品在鋁行業(yè)物流設備中的應用

2.控制系統構成

電解鋁生產(chǎn)是典型的流程型生產(chǎn)模式，生產(chǎn)工程是否穩定直接影響到電解鋁生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此在電解鋁的生產(chǎn)中，必須實(shí)時(shí)檢測生產(chǎn)工藝參數，以保證生產(chǎn)計劃安全高效地完成。青海鋁廠(chǎng)把INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)系統用于陽(yáng)極組裝及殘極處理車(chē)間。該車(chē)間長(cháng)216m，為電解車(chē)間制備新陽(yáng)極組，即將電解槽上卸下的殘極運至本車(chē)間，經(jīng)裝站掛到積放式懸掛輸送機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)懸鏈）上，由懸鏈吊運殘極依次通過(guò)電解質(zhì)清理、殘極拋丸處理、殘極壓脫、磷鐵環(huán)壓脫、導桿矯直、鋼爪清刷、涂石墨、導桿清刷、澆鑄磷生鐵等流水作業(yè)站，組裝出新的陽(yáng)極組。懸鏈生產(chǎn)線(xiàn)是該車(chē)間的主體，電解槽上換下的殘極在該生產(chǎn)線(xiàn)裝站掛到懸鏈上。懸鏈上裝有約120組小車(chē)，小車(chē)上吊運著(zhù)殘極，沿懸鏈前進(jìn)，在不同作業(yè)站進(jìn)行處理，最后在卸站下線(xiàn)進(jìn)入澆鑄工作區，經(jīng)澆鑄后成為合格的新陽(yáng)極組。
由于本工程的現場(chǎng)I/O檢測點(diǎn)數量多，且分布廣、距離遠、現場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣。該廠(chǎng)由于地處西北，冬天溫度可達零下20度，PLC的防護等級比較低，一般工作溫度為零度至40度，很難滿(mǎn)足現場(chǎng)惡劣環(huán)境的要求。如將PLC放在控制室內采用傳統的集中式控制，將耗費大量的控制電纜和電纜橋架，并且極大增加敷設電纜和安裝橋架的工程量，同時(shí)給調試帶來(lái)很大的不便，并對日后的維護產(chǎn)生很大的困難。
針對于上述情況，為了適應現場(chǎng)環(huán)境、工藝和便于維護的要求，選擇一種控制子站數目多，布線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護方便、工作溫度范圍適應現場(chǎng)環(huán)境、系統安全可靠，診斷功能強大的系統。INTERBUS系統除了可以連接菲尼克斯自己的控制器以外，還可以連接ROCKWELL，SIEMENS，SCHNEIDER等公司的PLC，采用一根總線(xiàn)電纜連接、總傳輸距離長(cháng)達12.8KM，工作溫度范圍為零下25度到零上55度，強大的診斷功能給維護帶來(lái)極大的方便。
自動(dòng)作業(yè)系統采用菲尼克斯的INTERBUS總線(xiàn)，采用新的Fieldline系統，共有89個(gè)節點(diǎn)，對現場(chǎng)設備的作業(yè)進(jìn)行信號的采集控制。根據工程需要，整個(gè)控制系統由操作員站（OPS）和控制站（PLC）兩級構成。系統硬件結構圖如圖1所示。該系統由計算機、PLC、INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)組成的多級、開(kāi)放式集散數據采集和監控管理系統。因車(chē)間內粉塵大，所有菲尼克斯的現場(chǎng)I/O模板都選用IP67防護等級的Fieldline一體化模塊INTERBUSM12，通過(guò)兩個(gè)M12連接器連接總線(xiàn)，用于向遠程總線(xiàn)供電，并提供INTERBUS通信。FieldlineM12模塊允許傳感器和執行器通過(guò)標準M12連接器相連。采用西門(mén)子公司的SIMATICS7-300系列PLC，CPU為315-2DP。另采用1塊菲尼克斯公司提供的INTERBUS控制板IBSS7300DSC-T將S7300PLC和INTERBUS相連接。系統操作站選用研華工控機，監視控制站的所有信息，進(jìn)行顯示、操作、記錄、數據處理、報表輸出，并可以按一定的權限進(jìn)行控制的組態(tài)和參數修改等操作。系統控制站通過(guò)控制單元檢測和控制裝備對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行實(shí)時(shí)控制，并通過(guò)系統總線(xiàn)與操作員站相連，向操作站傳遞現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據并且接受操作站的管理和控制信息。編程軟件為菲尼克斯的CMD,組態(tài)、監控和診斷軟件CMD，是貫穿系統整個(gè)生命周期中所使用的工具，即從規劃和組態(tài)，到系統的調試，再到系統運行以及維護中的診斷。無(wú)論你使用的是什么類(lèi)型的控制器，這個(gè)軟件都適用。啟動(dòng)階段如總線(xiàn)發(fā)生故障，出錯位置可以在CMD和直接在電路圖視窗中顯示出來(lái)。

3、結束語(yǔ)

本系統經(jīng)過(guò)現場(chǎng)調試，用戶(hù)考核，INTERBUS系統運行穩定，完全滿(mǎn)足工藝控制要求，具有自動(dòng)化程度高、可靠性高、精確度高、響應時(shí)間快、維護量小的特點(diǎn)。同時(shí)，提高了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平、改善了勞動(dòng)條件、降低了生產(chǎn)成本，使企業(yè)的自動(dòng)化水平邁上了一個(gè)新臺階，得到了用戶(hù)的好評，極具推廣價(jià)值。

參考資料：《菲尼克斯電氣自動(dòng)化系統手冊》、《INTERBUS用戶(hù)手冊》