現(xiàn)場總線profibus-dp在信鋼600m3高爐自動控制系統(tǒng)中的應用

1、2008年全國煉鐵技術交流會論文集1現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線PROFIBUSDPPROFIBUSDP在信鋼在信鋼600m600m3高爐自高爐自動控制系統(tǒng)中的應用動控制系統(tǒng)中的應用范中武齊喜林范中偉胡光蘭(信鋼煉鐵廠)摘要:具體描述了PROFIBUSDP總線在600m3高爐自動化控制系統(tǒng)中，在硬件和軟件方面的實現(xiàn)。關鍵詞關鍵詞:現(xiàn)場總線；可編程邏輯控制器隨著網絡的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術不斷在信鋼450m3、600m3高爐自動控制系統(tǒng)中使用，它使用一類

2、傳輸介質將分散的現(xiàn)場設備連接到中央控制或管理系統(tǒng)。我公司600m3高爐自動控制系統(tǒng)中，分為槽下上料系統(tǒng)、高爐本體、熱風、布袋四個站點組成，爐頂配有意大利產絕對型旋轉編碼器。該套系統(tǒng)電器設計分部區(qū)域廣、閥門多、煤氣區(qū)域易燃易爆的特點不容忽視，在此采用數(shù)字量、模擬量、即輸入輸出點進入站點模塊，通過一根總線傳入主控室PLC，以此來控制各閥門及電機動作，該套系統(tǒng)采用德國西門子400PLC系統(tǒng)和PROFIBUSDP工業(yè)現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)了高爐自動

3、化控制。1PROFIBUSDPPROFIBUSDP總線通信原理及系統(tǒng)組成總線通信原理及系統(tǒng)組成PROFIBUS由三個部分組成即PROFIBUSDP（分布式外圍設備）、PROFIBUSPA（過程自動化）、PROFIBUSFMS（現(xiàn)場總線報文規(guī)范）。600m3高爐采用PROFIBUSDP是一種高速低成本通信，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式IO的通信。使用PROFIBUSDP可取代24VDC或4~20mA信號傳輸。它定義了第一層為物理層，第二層為

4、數(shù)據鏈路層提供總線存取控制和保證數(shù)據的可靠性。及其用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調用的應用功能，這為系統(tǒng)兼容提供了便利，益于調試和維護。在600m3高爐控制系統(tǒng)中，PROFIBUSDP采用的是單獨供電的總線設備，每站點有自己的穩(wěn)壓電源，如果網絡節(jié)點電源不穩(wěn)，通信若隱若現(xiàn)甚至徹底消失時，系統(tǒng)會啟動旁路功能以避免對其他接點的影響。爐頂槽下、熱風、布袋及高爐本體以站點形式掛在總線上，信號通過總線傳送到主控室的PLC，每臺總線設備必須有

5、一個唯一的網絡地址和物理設備位號，當有站點出現(xiàn)故障時，通過主控室PLC可以診斷出具體站點，實現(xiàn)對各站點的檢測。2008年全國煉鐵技術交流會論文集31）控制操作在控制室能對被控設備進行在線實時控制，如啟停閥門設備，調節(jié)上料種類，設定物料重量等。并能夠在現(xiàn)場限位開關或雷達料位計等發(fā)生故障時，模擬到位信號，使上料正常進行，在線設定PLC的某些參數(shù)。上位機是總線上的一個站點，與PLC進行實時通信。2）顯示功能在畫面中通過編程實現(xiàn)模擬顯示整個高爐

6、系統(tǒng)各閥門實際動作狀況，以及現(xiàn)場的儀表溫度、壓力、重量、狀態(tài)參數(shù)等。各閥門位置指示用不同顏色指示開到位、關到位、正在開或關等。3）數(shù)據管理依據不同的運行參數(shù)的變化和重要程度，建立生產歷史數(shù)據庫，存儲生產原始數(shù)據，供統(tǒng)計分析使用。如料批記憶可記錄每批料實際的料種、料重、上料時間等?？蓮闹械贸鲆恍┯杏玫慕涷瀰?shù)，改進工藝，使生產效益越來越好。4）報警功能可根據不同的需要發(fā)出不同等級的報警，通過畫面閃爍報警，并用文字提示，對快速確認故障，排除

7、故障起到很好的作用。利用總線模塊診斷功能，可直觀的看到現(xiàn)場站點故障報警狀態(tài)。3總線診斷方式總線診斷方式在高爐自動化系統(tǒng)中，即使一個站點一旦出現(xiàn)故障也將嚴重影響上料，造成減風、休風，因此快速診斷故障尤為重要。利用0B塊把CPU中的硬件信息讀出來，如OB86為機架故障組織塊，當擴展機架、DP主站系統(tǒng)、分布式IO中從站故障時，CPU的操作系統(tǒng)調用OB86。在OB86組織塊中編寫程序，把CPU中的故障代碼讀出放入數(shù)據庫中，根據數(shù)據庫中的代碼意義