Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線在煤氣回收改造中的應(yīng)用

1 引言

萊鋼集團(tuán)股份公司所屬煉鋼廠是該公司支柱單位，應(yīng)生產(chǎn)要求，對(duì)原煤氣回收自控系統(tǒng)進(jìn)行改造，原有的煤氣回收自控系統(tǒng)于1998年投運(yùn)，采用德國(guó)siemens公司的s5 plc系統(tǒng)，上位機(jī)采用研華ipc—610（p166），mmi系統(tǒng)采用fix dmacs監(jiān)控軟件，并采用以同軸電纜為介質(zhì)，基于tf協(xié)議的sinec h1的以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

原系統(tǒng)逐漸暴露出越來越多的問題，主要突出在以下幾個(gè)方面:
（1） 無法滿足硬件和軟件擴(kuò)容的需要;
（2） 備品備件陳舊，供貨困難;
（3） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，維護(hù)難度大;
（4） 編程環(huán)境基于dos，無法與高級(jí)監(jiān)控平臺(tái)接口。
2 系統(tǒng)介紹

此次系統(tǒng)改造除考慮將plc升級(jí)之外，還要將環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)改為星狀結(jié)構(gòu)，用profibus-dp現(xiàn)場(chǎng)總線?？刂品绞讲捎?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/現(xiàn)場(chǎng)總線">現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式適于轉(zhuǎn)爐煤氣回收現(xiàn)場(chǎng)分散的控制設(shè)備性以及惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

plc采用siemens公司s7-300，監(jiān)控站采用研華piii系列。plc與上位機(jī)則采用了基于tcp/ip協(xié)議、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)通訊方式。星型連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)的可靠性、擴(kuò)充性更強(qiáng);由于網(wǎng)絡(luò)走線距離長(zhǎng)，通訊介質(zhì)采用光纜，可以最高支持100mbps的通訊速率、幾十公里超長(zhǎng)的傳輸距離、很強(qiáng)的抗干擾能力以及極低的誤碼率。為了能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用了turck公司功能防護(hù)等級(jí)高的pdp、sdpb系列i/o模塊作為遠(yuǎn)程站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)采集。turck遠(yuǎn)程模塊具有高防護(hù)等級(jí)、保護(hù)能力以及完善的診斷功能，非常適合用于條件差的現(xiàn)場(chǎng)，降低了維護(hù)成本，改造方案如圖2所示。

（1） plc配置
支持profibus-dp總線協(xié)議的cpu 315-2 dp 1塊、支持tcp/ip通訊協(xié)議的cp 343-1 1塊、ps 307（考慮到主機(jī)架模塊的背板電流消耗較小，電源模塊容量選擇為5a） 1塊、32點(diǎn)24v di模板3塊、32點(diǎn)24v do模板2塊、8路ai模板1塊。

爐前控制采用bl20，pdp、sdpb系列i/o模塊則用于現(xiàn)場(chǎng)控制。

（2） turck系統(tǒng)硬件配置為:
（a） 現(xiàn)場(chǎng)控制:
4路ai模塊（sdpb-40a-0007）21塊、4路rtd模塊（sdpb-40a-0009）11塊、16點(diǎn)di（pdp-im16-0002）3塊、8點(diǎn)do（pdp-om8-0004，2a）4塊。
（b） 爐前控制:
3座轉(zhuǎn)爐爐前控制系統(tǒng)的硬件配置相同，均為:
profibus-dp耦合器（bl20-gw-pbdp-12mb，12mbps）1塊、總線電源模塊（bl20-br-24vdc-d）1塊、32點(diǎn)di模板（bl20-32di-24vdc-p）1塊、輸出模板供電模塊（bl20-pf-24vdc-d）1塊、16點(diǎn)do模板（bl20-16do-24vdc-0.5a-p，0.5a）1塊。

（3）上位機(jī)則全部采用高性能的臺(tái)灣研華工控機(jī)ipc-610（pⅲ1.0g/256m/40g）。