Profibus—DP在堿回收燃燒工段的應用

　　現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是目前正在興起的一種全新的控制技術(shù)。目前比較流行的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)主要有：Profibus、基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)FF 等。Profibus是一種國際的、開(kāi)放的、不依賴(lài)于生產(chǎn)廠(chǎng)商的總線(xiàn)標準。它由互相兼容的3部分組成：①Profibus-DP；主站和從站之間采用輪換查詢(xún)的方式通訊，用于設備級控制系統和分散式I／O的通訊；②ProNaus-PA，電源和通訊數據通過(guò)總線(xiàn)并行傳輸，可使得傳感器和執行機構通過(guò)一根總線(xiàn)相連接，主要用于單元級和現場(chǎng)級通訊；③Profibus—FMS，用于車(chē)間級監控網(wǎng)絡(luò )，是一個(gè)令牌結構、實(shí)時(shí)多主站網(wǎng)絡(luò )。
　　近年來(lái)Profibus在眾多總線(xiàn)控制技術(shù)應用中已經(jīng)占據首位，廣泛應用于加工制造自動(dòng)化、過(guò)程控制自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域。在開(kāi)發(fā)設計造紙廠(chǎng)堿回收車(chē)間燃燒工段的自動(dòng)控制系統中，考慮到目前的自動(dòng)化水平和成本，將Profibus-DP現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應用與DCS技術(shù)相結合，取得了良好的應用效果。
1 燃燒工段控制需求
　　堿回收燃燒工段的工藝流程如圖1所示。蒸發(fā)工段送來(lái)的濃黑液進(jìn)入圓盤(pán)蒸發(fā)器，經(jīng)過(guò)爐膛煙氣的再次蒸發(fā)濃縮后送到人爐黑液槽。濃黑液經(jīng)過(guò)加熱器加熱后，由噴槍噴人堿爐燃燒，熔融物送人溶解槽后形成綠液并被送往苛化工段。一、二次風(fēng)經(jīng)預熱器和爐膛周?chē)挠酂嵩俅渭訜?，并按照一定比例送入爐膛。三次風(fēng)被直接送人爐膛，爐膛出來(lái)的煙氣經(jīng)過(guò)圓盤(pán)蒸發(fā)器和靜電除塵器后通過(guò)引風(fēng)機送往煙囪。黑液在堿爐內燃燒產(chǎn)生大量的熱量，此熱量使汽包中的一部分水生成蒸汽，通過(guò)分汽缸送往各個(gè)工段，送上汽包軟化水經(jīng)除氧器來(lái)補充汽包水量，將汽包水位穩定在一定的范圍內。

2 燃燒工段控制設計
2．1 控制系統網(wǎng)絡(luò )結構設計[1]
　　針對上述工藝及控制特點(diǎn)，燃燒自動(dòng)控制系統采用現場(chǎng)控制級和過(guò)程監控級（如圖2）兩層網(wǎng)絡(luò )結構?，F場(chǎng)控制級采用可靠性很高的可編程控制器（PLC），并基于現場(chǎng)總線(xiàn)和分布式控制技術(shù)，其可靠性不依賴(lài)于過(guò)程監控級計算機，即使在監控級計算機關(guān)機或停電的情況下，生產(chǎn)依舊可以正常進(jìn)行。過(guò)程監控級采用2臺操作站（OP站1和OP站2）實(shí)時(shí)監督生產(chǎn)狀況。操作站配置成雙機系統，有效實(shí)現故障切換，提高系統監控的可靠性和數據記錄的準確性，為現場(chǎng)控制提供安全、可靠的信息互聯(lián)。上位機采用的是西門(mén)子WinCC6．0軟件，下位機采用的是Step 75．2。如圖2所示，輸入輸出為模擬量的外部設備如壓力計、氣動(dòng)閥門(mén)等都與EI‘200M上的模擬量輸入模塊（SM331）、模擬量輸出模塊（SM332）相連；電機的啟、停等信號與Eq‘200M上的數字量模塊SM321（數字量輸入模塊）、SM322（數字量輸出模塊）相連?，F場(chǎng)總線(xiàn)儀表等設備（如壓力傳感器等）可以直接與總線(xiàn)相連。