Profibus-DP現場(chǎng)總線(xiàn)在煤氣回收改造中的應用

1 引言

萊鋼集團股份公司所屬煉鋼廠(chǎng)是該公司支柱單位，應生產(chǎn)要求，對原煤氣回收自控系統進(jìn)行改造，原有的煤氣回收自控系統于1998年投運，采用德國siemens公司的s5 plc系統，上位機采用研華ipc—610（p166），mmi系統采用fix dmacs監控軟件，并采用以同軸電纜為介質(zhì)，基于tf協(xié)議的sinec h1的以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò )如圖1所示。

原系統逐漸暴露出越來(lái)越多的問(wèn)題，主要突出在以下幾個(gè)方面:
（1） 無(wú)法滿(mǎn)足硬件和軟件擴容的需要;
（2） 備品備件陳舊，供貨困難;
（3） 網(wǎng)絡(luò )設計為環(huán)狀結構，維護難度大;
（4） 編程環(huán)境基于dos，無(wú)法與高級監控平臺接口。
2 系統介紹

此次系統改造除考慮將plc升級之外，還要將環(huán)狀網(wǎng)絡(luò )改為星狀結構，用profibus-dp現場(chǎng)總線(xiàn)?？刂品绞讲捎?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/現場(chǎng)總線(xiàn)">現場(chǎng)總線(xiàn)控制方式適于轉爐煤氣回收現場(chǎng)分散的控制設備性以及惡劣的現場(chǎng)環(huán)境。

plc采用siemens公司s7-300，監控站采用研華piii系列。plc與上位機則采用了基于tcp/ip協(xié)議、星型拓撲結構的以太網(wǎng)通訊方式。星型連接的拓撲結構使得網(wǎng)絡(luò )的可靠性、擴充性更強;由于網(wǎng)絡(luò )走線(xiàn)距離長(cháng)，通訊介質(zhì)采用光纜，可以最高支持100mbps的通訊速率、幾十公里超長(cháng)的傳輸距離、很強的抗干擾能力以及極低的誤碼率。為了能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用了turck公司功能防護等級高的pdp、sdpb系列i/o模塊作為遠程站進(jìn)行現場(chǎng)設備的信號采集。turck遠程模塊具有高防護等級、保護能力以及完善的診斷功能，非常適合用于條件差的現場(chǎng)，降低了維護成本，改造方案如圖2所示。

（1） plc配置
支持profibus-dp總線(xiàn)協(xié)議的cpu 315-2 dp 1塊、支持tcp/ip通訊協(xié)議的cp 343-1 1塊、ps 307（考慮到主機架模塊的背板電流消耗較小，電源模塊容量選擇為5a） 1塊、32點(diǎn)24v di模板3塊、32點(diǎn)24v do模板2塊、8路ai模板1塊。

爐前控制采用bl20，pdp、sdpb系列i/o模塊則用于現場(chǎng)控制。

（2） turck系統硬件配置為:
（a） 現場(chǎng)控制:
4路ai模塊（sdpb-40a-0007）21塊、4路rtd模塊（sdpb-40a-0009）11塊、16點(diǎn)di（pdp-im16-0002）3塊、8點(diǎn)do（pdp-om8-0004，2a）4塊。
（b） 爐前控制:
3座轉爐爐前控制系統的硬件配置相同，均為:
profibus-dp耦合器（bl20-gw-pbdp-12mb，12mbps）1塊、總線(xiàn)電源模塊（bl20-br-24vdc-d）1塊、32點(diǎn)di模板（bl20-32di-24vdc-p）1塊、輸出模板供電模塊（bl20-pf-24vdc-d）1塊、16點(diǎn)do模板（bl20-16do-24vdc-0.5a-p，0.5a）1塊。

（3）上位機則全部采用高性能的臺灣研華工控機ipc-610（pⅲ1.0g/256m/40g）。