現(xiàn)場(chǎng)總線profibus-dp在信鋼600m3高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、2008年全國(guó)煉鐵技術(shù)交流會(huì)論文集1現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUSDPPROFIBUSDP在信鋼在信鋼600m600m3高爐自高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)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(dòng)化控制系統(tǒng)中，在硬件和軟件方面的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:現(xiàn)場(chǎng)總線；可編程邏輯控制器隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不斷在信鋼450m3、600m3高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用，它使用一類

2、傳輸介質(zhì)將分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到中央控制或管理系統(tǒng)。我公司600m3高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中，分為槽下上料系統(tǒng)、高爐本體、熱風(fēng)、布袋四個(gè)站點(diǎn)組成，爐頂配有意大利產(chǎn)絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器。該套系統(tǒng)電器設(shè)計(jì)分部區(qū)域廣、閥門多、煤氣區(qū)域易燃易爆的特點(diǎn)不容忽視，在此采用數(shù)字量、模擬量、即輸入輸出點(diǎn)進(jìn)入站點(diǎn)模塊，通過(guò)一根總線傳入主控室PLC，以此來(lái)控制各閥門及電機(jī)動(dòng)作，該套系統(tǒng)采用德國(guó)西門子400PLC系統(tǒng)和PROFIBUSDP工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高爐自動(dòng)

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(gè)部分組成即PROFIBUSDP（分布式外圍設(shè)備）、PROFIBUSPA（過(guò)程自動(dòng)化）、PROFIBUSFMS（現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范）。600m3高爐采用PROFIBUSDP是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)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(hào)傳輸。它定義了第一層為物理層，第二層為

4、數(shù)據(jù)鏈路層提供總線存取控制和保證數(shù)據(jù)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(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，這為系統(tǒng)兼容提供了便利，益于調(diào)試和維護(hù)。在600m3高爐控制系統(tǒng)中，PROFIBUSDP采用的是單獨(dú)供電的總線設(shè)備，每站點(diǎn)有自己的穩(wěn)壓電源，如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電源不穩(wěn)，通信若隱若現(xiàn)甚至徹底消失時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)旁路功能以避免對(duì)其他接點(diǎn)的影響。爐頂槽下、熱風(fēng)、布袋及高爐本體以站點(diǎn)形式掛在總線上，信號(hào)通過(guò)總線傳送到主控室的PLC，每臺(tái)總線設(shè)備必須有

5、一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址和物理設(shè)備位號(hào)，當(dāng)有站點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)主控室PLC可以診斷出具體站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各站點(diǎn)的檢測(cè)。2008年全國(guó)煉鐵技術(shù)交流會(huì)論文集31）控制操作在控制室能對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制，如啟停閥門設(shè)備，調(diào)節(jié)上料種類，設(shè)定物料重量等。并能夠在現(xiàn)場(chǎng)限位開關(guān)或雷達(dá)料位計(jì)等發(fā)生故障時(shí)，模擬到位信號(hào)，使上料正常進(jìn)行，在線設(shè)定PLC的某些參數(shù)。上位機(jī)是總線上的一個(gè)站點(diǎn)，與PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。2）顯示功能在畫面中通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)模擬顯示整個(gè)高爐

6、系統(tǒng)各閥門實(shí)際動(dòng)作狀況，以及現(xiàn)場(chǎng)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(guān)到位、正在開或關(guān)等。3）數(shù)據(jù)管理依據(jù)不同的運(yùn)行參數(shù)的變化和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計(jì)分析使用。如料批記憶可記錄每批料實(shí)際的料種、料重、上料時(shí)間等?？蓮闹械贸鲆恍┯杏玫慕?jīng)驗(yàn)參數(shù)，改進(jìn)工藝，使生產(chǎn)效益越來(lái)越好。4）報(bào)警功能可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級(jí)的報(bào)警，通過(guò)畫面閃爍報(bào)警，并用文字提示，對(duì)快速確認(rèn)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(chǎng)站點(diǎn)故障報(bào)警狀態(tài)。3總線診斷方式總線診斷方式在高爐自動(dòng)化系統(tǒng)中，即使一個(gè)站點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障也將嚴(yán)重影響上料，造成減風(fēng)、休風(fēng)，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(lái)，如OB86為機(jī)架故障組織塊，當(dāng)擴(kuò)展機(jī)架、DP主站系統(tǒng)、分布式IO中從站故障時(shí)，CPU的操作系統(tǒng)調(diào)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(jù)庫(kù)中，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的代碼意義