INTERBUS工業(yè)現(xiàn)場總線技術在港口的應用

該項目設計時每條堆場各設置33個灑水噴槍，共計198個噴槍，對堆場進行自動噴灑作業(yè)系統(tǒng)采用菲尼克斯的INTERBUS總線，共有153個子站，對噴槍作業(yè)和轉接機房碼頭的供水設備的作業(yè)進行信號的采集控制。由于本工程的子站數(shù)量很多，且分布廣、距離遠、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境惡劣。該港口由于地處北方，冬天溫度可達零下20度，PLC的防護等級比較低，一般工作溫度為零度之40度，很難滿足現(xiàn)場惡劣環(huán)境的要求。如將PLC放在控制室內采用傳統(tǒng)的集中式控制，將耗費大量的控制電纜和電纜橋架，并且極大增加敷設電纜和安裝橋架的工程量，同時給調試帶來很大的不便，并對日后的維護產生很大的困難。

針對于上述情況，為了適應現(xiàn)場環(huán)境、工藝和便于維護的要求，選擇一種控制子站數(shù)目多，布線簡單、維護方便、工作溫度范圍適應現(xiàn)場環(huán)境、系統(tǒng)安全可靠，診斷功能強大的系統(tǒng)。INTERBUS系統(tǒng)除了可以連接菲尼克斯自己的控制器以外，還可以連接ROCKWELL，SIEMENS，SCHNEIDER等公司的PLC，控制子站數(shù)目達254個，采用一根總線電纜連接、總傳輸距離長達12.8KM，工作溫度范圍為零下25度到零上55度，對距離800M以外的碼頭供水設備采用光纜進行數(shù)據(jù)傳輸，強大的診斷功能給維護帶來極大的方便等等優(yōu)點成為設計師的首選。

設計師將該系統(tǒng)設計成由計算機、PLC、INTERBUS現(xiàn)場總線組成的多級、開放式集散數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一臺ROCKWELL的大型CONTROLLOGIXPLC作為主機，CPU為1756-L55M24，配1756-ENBT以太網(wǎng)接口模塊用于上位監(jiān)控操作站的網(wǎng)絡連接，另采用2只菲尼克斯公司提供的INTERBUS控制卡SSTIBSCLXRLL來控制現(xiàn)場I/O的數(shù)據(jù)。

整個系統(tǒng)采用了榮獲歐洲工業(yè)設計大獎的INLINE模塊。該系列模塊分為總線偶合器和數(shù)字量、模擬量輸入輸出、電源模塊和電源分段模塊、特殊功能模塊等，工作溫度范圍為零下25度到零上55度，采用彈簧接線端子和電子模塊分開連接，各種模塊采用側面插接，與常規(guī)方式連接可節(jié)省70%的安裝時間。并可按照現(xiàn)場的要求任意匹配各種模塊，每個模塊上有診斷指示LED，根據(jù)閃爍的頻率可判斷總線故障和外圍的設備故障。該類產品防護等級為IP20，工作溫度范圍為-250C～+550C，現(xiàn)場將其放入IP67防護等級的控制箱中。

第一路Interbus總線通過第一塊SSTIBSCLXRLL總線控制卡控制堆料線堆場的灑水噴槍控制站和卸車線轉接機房加熱器及火災報警控制站（75個），第二路INTEBUS總線通過另一塊SSTIBSCLXRLL總線控制卡控制取料線堆場灑水噴槍控制站和裝船線轉接機房加熱器及火災報警控制站（78個），每個控制站配有一個Interbus總線適配器IBSIL24BK-T/U-PAC和一個標準電源模塊PS240AC/24DC,各控制站視現(xiàn)場控制點數(shù)的多少，配置不同的I/O,控制站最多的配置為16點輸入，8點輸出；控制站最小的配置為8點輸入，系統(tǒng)共設有153個現(xiàn)場控制站，控制點數(shù)總共約3000個。

由于灑水泵房控制室與兩路輸出的現(xiàn)場總線控制站較遠，均超過了800M，同時在裝船線轉接機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，所以均采用雙絞線方式傳輸總線數(shù)據(jù)。采用Interbus現(xiàn)場總線方案所需敷設的總線電纜約為7km，控制電纜約6km，4芯光纜3km，總計17km，遠低于采用PLC系統(tǒng)集中式控制所需的控制電纜。

灑水控制系統(tǒng)通過Interbus現(xiàn)場總線可實現(xiàn)對每個灑水噴槍站的設備進行自動控制，每個灑水噴槍站由一個電動閥和一個電動擺頭組成，根據(jù)Interbus現(xiàn)場總線傳輸?shù)闹噶顢?shù)據(jù)自動控制噴槍的出水和擺動及自動拌熱（僅在冬季時使用）。根據(jù)灑水工藝的要求，自動控制每組噴槍的同時最大使用個數(shù)為10個。每組噴槍可自動順序切換,每次噴槍噴灑的時間通過監(jiān)控操作站可調,順序噴灑,直至堆場198個噴槍全部噴灑一遍，完成一個灑水工作循環(huán)。

灑水系統(tǒng)PLC通過交換機與兩臺上位監(jiān)控操作站連接，監(jiān)控操作站選用工業(yè)PC,配液晶彩顯。上位監(jiān)控軟件配置兩套Intouch9.0無限點運行版軟件，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)作為整個煤碼頭控制系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)經交換機與設于中央控制室的控制系統(tǒng)服務器交換數(shù)據(jù)，輸出堆場灑水系統(tǒng)的運行信息，并接受中控系統(tǒng)發(fā)來的堆場堆料機和取料機在堆場的走行位置和煤炭堆垛信息，在自動進行灑水噴槍操作方式中,當可能噴灑到行走機械時，或遇堆場無料堆處,控制系統(tǒng)能自動跳過行走機械或無料堆場。

隨著港口現(xiàn)代化的建設，越來越多的信息化、自動化的系統(tǒng)運用到其中，來自德國菲尼克斯公司提供優(yōu)秀的全系列自動化產品、優(yōu)質的售后服務來服務于中國，服務于港口業(yè)，在秦皇島、日照等港口已得到了大量的應用，并得到用戶的好評。