PROFIBUS—DP在高炉自动化系统中的应用
在炼铁高炉自动化控制系统中,利用总线遵循公开统一的技术标准,可实现设备互操作性和互换性。电振机的控制采用集空气开关、接触器、热继电器一体的电机启动器(5.5kw),室内控制恒内一排l4个启动器作为一个站点,这样只需4排1个控制柜就可完成所有42台电机的主网路及二次回路的控制,电机启动器的智能性,可以通过信号灯闪烁频率来报警。室内设有模拟屏,模拟屏为全现场各所有控制阀门的开关信号指示,其信号来源于总线上ET200站点的输出。现场炉顶及槽下阀门开关的信号传送人机旁箱内的图尔克模块,以站点形式挂在总线上.用于主卷扬判断料车方向及行程的编码器、探测料线深度的探尺编码器采用图尔克产品,也以站点形式拄在总线上。信号通过总线传送到主控室的PLC,总线各站点结点处以T形头联接,这样整个拓朴结构中。无论哪个站点出现故障不影响其它站点,为保证现场总线设备正常工作,每台现场总线设备,必须有一个唯一的网络地址和物理设备位号。当有站点m现故障时,通过韦控室的PLC可以诊断出具体站点,实现对各站点的监测。针对实际情况我们采用j条总线,S7400PLC控制,协议分别为MPI和Profibus。PLC接收到接近开关到位信号后,通过总线上的以ET200为站点的模块输出到模拟屏信号灯上。其总线结构示意如图3:
2 系统软硬件设计
系统硬件:由SIMATICS7—400PLC、ET-200M、数字量模拟量输入输出模块(DI/DO、AI/AO)、IF964一DP扩展卡、图尔克现场模块PDP—IM、丁作站(2台工控机)、Profibus—DP屏蔽电缆。控机作为上位机,通过现场总线接口卡CP5612相连到现场总线,在工控机上完成组态、运行、操作等功能。
软件配置:在这个系统中,控制基本上由集中的PLC完成。
在PLC软件控制当中,我们要对外部的总线结构进行硬件组态,让系统识别总线结构,各个站点有自己的逻辑地址,分别挂在哪条总线上,采用的总线协议方式及速率、产品类型等进行具体组态设置。编程软件我们采用STEP7(5.2),对PLC进行硬件组态,使用厂家提供GSD文件,GSD(设备数据库文件)的组态工具可将不同厂商生产的设备集成到一个总线系统中。PLC程序在卜位机的编程工具STEP7(5,2)中组态后进行编译,编译通过后F载到CPU416-2DP,并存储其中,CPU416可自动运行该程序,根据程序内容读取总线上的所有1/O模块的状态字,控制硬件设备。
上位机监控软件为西门子公司的Wince6.0,它基于WIN—DOWS的对象链接和嵌入、部件对象模型和分布式部件对象模型技术,并创建一开放式接口,具有良好的图形界面和人机交互性,系统在Windows2000下运行,通迅画而如图4:
利用总线,在监控画面中我们实现了功能如下:
(1)控制操作:并住中心控制室能对被控没备进行在线实时控制,如启停阀门设备,调节上料种类,实现定仓、设定料类重量等。并能够在现场限位开关发生故障时,模拟到位信号,使上料正常进行。在线设置PIC的某些参数等。上位机是总线上一个站点,与PLC的进行实时通迅。
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