現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)PROFIBUS在HXD的應用

1.前言

　　HXD是一種高性能的煙草葉絲在線(xiàn)膨脹干燥設備，具有機械構造簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、可靠性好、維護費用較低、可有效提高煙絲填充能力并改善和穩定卷煙內在品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，因此研究并推廣HXD的控制方式對促進(jìn)我國煙草行業(yè)的發(fā)展是有益的。

　　PROFIBUS是PROCESS FIELD BUS的縮寫(xiě)，是一種國際性的開(kāi)放式的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，廣泛應用于加工制造、流程工業(yè)及樓宇等方面的自動(dòng)化控制，技術(shù)已十分成熟。PROFIBUS依據應用特點(diǎn)分為PROFIBUS-DP，PROFIBUS-PA，PROFIBUS-FMS三個(gè)相互兼容版本。

2.HXD的構成及工藝流程

　　以濟南卷煙廠(chǎng)的HXD為例介紹HXD的構成。

　　HXD可分為燃燒爐、干燥塔及旋風(fēng)分離器兩大部分，共有電機11臺;燃燒爐部分與PROFIBUS-PA相連的設備如下：溫度傳感器（TT）6個(gè)，流量調節閥（FCV）6個(gè)，流量傳感器（FT）3個(gè)，壓力傳感器（PT）1個(gè);干燥塔及旋風(fēng)分離器部分與PROFIBUS-PA相連的設備如下：溫度傳感器（TT）3個(gè)，流量調節閥（FCV）5個(gè)，水分儀（MT）一臺，流量傳感器（FT）4個(gè)，差壓傳感器（PdT）1個(gè);兩部分皆有火花（焰）探測器，另有壓力調節閥、壓力開(kāi)關(guān)、電磁閥、單向閥等設備若干。

　　HXD具有將回潮后葉絲膨脹、干燥并自動(dòng)調節煙絲水分等功能，其工藝流程如附圖1所示。

圖1 HXD工藝流程

3.控制系統構成及功能

　　3.1 控制系統構成

　　如附圖2所示，系統采用PROFIBUS—DP單主站系統，主站選用高性能的S7-400型PLC，系統通過(guò)DP協(xié)議連接I/O控制單元ET200S、PC670、TP27、水分儀、變頻器及S7300型PLC;通過(guò)DP/PA耦合器與現場(chǎng)溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、流量調節閥相連?，F場(chǎng)設有5個(gè)現場(chǎng)控制柜，控制柜接口模塊分別選用IM157與IM151及帶PROFIBUS接口的變頻器，通過(guò)DP/PA耦合器可方便的將掛在ROFIBUS-PA上的設備集成到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )上，通過(guò)PROFIBUS協(xié)議將PLC與現場(chǎng)控制柜、現場(chǎng)檢測與調節儀表等設備有機的連在一起，構成一體化控制系統。

圖2 HXD網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

　　3.2 系統功能

　?。?）水分/工藝氣體溫度的控制;

　?。?）工藝氣體流量的控制;

　?。?）進(jìn)料口壓力的控制;

　?。?）系統清洗與滅火控制;

　?。?）燃燒爐的控制;

　?。?）工藝及控制參數的設定功能;

　?。?）工藝流程監控及設備運行狀態(tài)顯示;

　?。?）故障診斷與報警功能;

　?。?）相關(guān)參數的顯示功能。