工業(yè)現(xiàn)場總線技術在高爐系統(tǒng)上的應用

現(xiàn)場總線是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設備作為網(wǎng)絡節(jié)點，用總線相連接，實現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。它適合于替代價格昂貴的 24V DC和 4～20mA測量信號平行傳輸線路。在節(jié)省線路與設備的同時，也為武鋼煉鐵廠的以太網(wǎng)系統(tǒng)提供了現(xiàn)場級的控制功能。其原理如下圖2所示：

圖2 現(xiàn)場總線原理圖

從圖中我們可以看到現(xiàn)場總線主要有以下優(yōu)點：

（1）減少設備（如隔離器、端子點數(shù)），節(jié)省工程費用。

（2）由于免去了D/A及A/D轉換的過程，使信號精確度r提高。

（3）可以避免上千個檢測點和控制點的檢測信號匯集到DCS 的入口處所造成的信號堵塞，而是把控制功能下放到現(xiàn)場，增加了系統(tǒng)的可靠性。

（4）組態(tài)簡單，安裝、運行、維護簡便；

（5）采用IP67的防護等級，使之完全適合高爐現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。

四 武鋼煉鐵廠總線監(jiān)控及組態(tài)方式

4.1與PLC的總線接口

武鋼煉鐵廠采用施耐德PLC（Quantum系列），它采用PTQ模塊對總線進行組態(tài)，PTQ模塊支持工業(yè)總線Profibus-DP協(xié)議，具有很強的擴展性，機架上掛接一塊PTQ模塊，利用Profibus-DP 協(xié)議從工業(yè)總線上采集數(shù)據(jù)、控制現(xiàn)場設備的運行。通過Turck公司提供的GSD文件，采用ProSoft Configuration Builder總線配置軟件，完成對總線的配置，然后利用施耐德PLC編程軟件Concept導入配置后的文件，然后通過程序完成對總線設備的監(jiān)控和操作。組態(tài)圖如圖3：

圖 組態(tài)

4.2計算機監(jiān)控

在總線監(jiān)控畫面中，我們采用Wonderware公司的Intouch軟件進行監(jiān)控，可以監(jiān)控每個總線模塊的通訊狀態(tài)，當出現(xiàn)總線報警時，我們很快就可以通過總線確認出現(xiàn)故障的設備，有效地提高了故障搶修的時間。

五 應用效果及未來展望

采用現(xiàn)場總線避免了大量的點到點的電纜敷設，降低了線路敷設設計的難度和施工的復雜性，節(jié)省了投資、安裝、調試及維護的費用，維護方便，減少了高爐休風次數(shù)，為煉鐵廠的生產(chǎn)帶來了直接的經(jīng)濟效益，收到了良好效果。

面對工業(yè)技術革命的挑戰(zhàn)，我們應該把握機遇?，F(xiàn)場總線技術在自動化控制系統(tǒng)中的應用，必將擁有越來越廣泛的領域和空間，對我們的發(fā)展起到良好的促進作用。