Interbus工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線在大型煤碼頭中的應(yīng)用

灑水除塵控制系統(tǒng)采用一臺(tái)Rockwell的大型ControllogixPLC作為控制主機(jī)，CPU選用1756-L55M24,配有一個(gè)ControllogixPLC的1756-ENBT以太網(wǎng)接口模塊，用于與上位監(jiān)控操作站的網(wǎng)絡(luò)連接；另配有一個(gè)PhoenixContact的Interbus控制卡SSTIBSCLXRLL，Interbus總線在第一個(gè)站通過IBSIL24RB-T分枝模塊，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理拓普進(jìn)行樹型分枝，一路控制堆料線堆場(chǎng)的灑水噴槍控制站和卸車線轉(zhuǎn)接機(jī)房加熱器及火災(zāi)報(bào)警控制站（75個(gè)）；另一路分枝總線控制取料線堆場(chǎng)灑水噴槍控制站和裝船線轉(zhuǎn)接機(jī)房加熱器及火災(zāi)報(bào)警控制站（78個(gè)）；每個(gè)控制站配有一個(gè)Interbus總線適配器IBSIL24BK-T/U-PAC和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電源模塊PS240AC/24DC,各控制站視現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)數(shù)的多少，配置不同的I/O,控制站最多的配置為18點(diǎn)輸入，8點(diǎn)輸出；控制站最小的配置為8點(diǎn)輸入。系統(tǒng)共設(shè)有153個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站，控制點(diǎn)數(shù)約3000個(gè)。系統(tǒng)所配模塊為PhoenixContact的Inline系列產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)IP20,工作溫度范圍為-250C～+550C，完全適應(yīng)于秦皇島地區(qū)的冬季低溫環(huán)境。所有現(xiàn)場(chǎng)控制站均設(shè)置在防護(hù)等級(jí)為IP65的現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)，可適用于現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。

由于灑水泵房控制室與兩路輸出的現(xiàn)場(chǎng)總線控制站較遠(yuǎn)，均超過了800M，同時(shí)在裝船線轉(zhuǎn)接機(jī)房至碼頭控制站等三處slave站的相鄰總線距離也超過了400M，因此，上述四處采用多模玻璃光纖作為傳輸媒介，其它slave站之間的距離都在400M之內(nèi)，所以均采用雙絞線方式傳輸總線數(shù)據(jù)。采用Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線方案所需敷設(shè)的總線電纜約為7km，控制電纜約6km，4芯光纜3km，總計(jì)17km，遠(yuǎn)低于采用PLC系統(tǒng)所需的160km控制電纜。

灑水控制系統(tǒng)通過Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線可實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)灑水噴槍站的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，每個(gè)灑水噴槍站由一個(gè)電動(dòng)閥和一個(gè)電動(dòng)擺頭組成，根據(jù)Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸?shù)闹噶顢?shù)據(jù)自動(dòng)控制噴槍的出水和擺動(dòng)及自動(dòng)拌熱（僅在冬季時(shí)使用）。根據(jù)灑水工藝的要求，自動(dòng)控制每組噴槍的同時(shí)最大使用個(gè)數(shù)為10個(gè)。每組噴槍可自動(dòng)順序切換,每次噴槍噴灑的時(shí)間通過監(jiān)控操作站可調(diào),順序噴灑,直至堆場(chǎng)198個(gè)噴槍全部噴灑一遍，完成一個(gè)灑水工作循環(huán)。

灑水系統(tǒng)PLC通過交換機(jī)與兩臺(tái)上位監(jiān)控操作站連接，監(jiān)控操作站選用西門子公司的工業(yè)PC,型號(hào)為IL40S，配21”液晶彩顯。上位監(jiān)控軟件配置兩套Intouch9.0無限點(diǎn)運(yùn)行版軟件，完成灑水控制系統(tǒng)的操作、監(jiān)控、灑水狀態(tài)畫面顯示及故障狀態(tài)顯示等功能。灑水控制系統(tǒng)作為整個(gè)煤碼頭控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)經(jīng)交換機(jī)與設(shè)于中央控制室的控制系統(tǒng)服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，輸出堆場(chǎng)灑水系統(tǒng)的運(yùn)行信息，并接受中控系統(tǒng)發(fā)來的堆場(chǎng)堆料機(jī)和取料機(jī)在堆場(chǎng)的走行位置和煤炭堆垛信息，在自動(dòng)進(jìn)行灑水噴槍操作方式中,當(dāng)可能噴灑到行走機(jī)械時(shí)，或遇堆場(chǎng)無料堆處,控制系統(tǒng)能自動(dòng)跳過行走機(jī)械或無料堆場(chǎng)。

4結(jié)束語

秦皇島港煤碼頭四期擴(kuò)容工程的灑水控制系統(tǒng)已于2004年10月完成方案設(shè)計(jì)，2005年1月完成全部詳細(xì)施工設(shè)計(jì)，并通過了由各方專家組成的設(shè)計(jì)審查，現(xiàn)已完成實(shí)驗(yàn)室的軟件編制和系統(tǒng)模擬試驗(yàn)，即將進(jìn)入設(shè)備安裝階段。該工程計(jì)劃于2005年9月投產(chǎn)。通過Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線在大型煤碼頭堆場(chǎng)灑水的成功設(shè)計(jì)及應(yīng)用，較好地解決了煤碼頭堆場(chǎng)灑水系統(tǒng)所面對(duì)的控制設(shè)備數(shù)量多、分布廣、信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、設(shè)備維護(hù)困難等多種不利因素，是Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)首次在國(guó)內(nèi)港口大型煤碼頭上的應(yīng)用，該系統(tǒng)的建成，使現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在港口、碼頭等領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用，對(duì)同類型散貨碼頭的控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)有著積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，對(duì)散貨碼頭輸送工藝系統(tǒng)設(shè)備大規(guī)模采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制產(chǎn)品打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)場(chǎng)總線經(jīng)過十多年的發(fā)展，技術(shù)已日趨成熟，產(chǎn)品種類繁多。從應(yīng)用的角度看，無論采用何種總線控制系統(tǒng)，應(yīng)視具體情況而定，從Interbus的發(fā)展歷史和實(shí)際應(yīng)用的角度來看，其靈活的擴(kuò)展性，長(zhǎng)距離傳輸，多種傳輸媒介混用，以及強(qiáng)大的故障診斷功能等特點(diǎn)，在港口散貨碼頭堆場(chǎng)灑水系統(tǒng)及工藝輸送系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。