PROFIBUS總線橋在多晶硅生產(chǎn)線的應用分析

設計者在設計某多晶硅還原爐10KV電控系統(tǒng)時，需要將施耐德公司生產(chǎn)的繼電保護裝置的參數(shù)讀取到Siemens公司的S7-400 PLC和橫河DCS中，并集成到SCADA(Supervisory Control And Data AcquisitiON)監(jiān)控系統(tǒng)中，參與實際的連鎖控制。繼電保護裝置提供RS-485通訊接口，其通訊協(xié)議為Modbus RTU(Remote Terminal Unit)協(xié)議。為了實現(xiàn)Modbus RTU協(xié)議到PROFIBUS協(xié)議的轉(zhuǎn)換，該設計利用北京鼎實公司生產(chǎn)的Profibus-Modbus網(wǎng)橋(PB-B-MODBUS)實現(xiàn)PROFIBUS主站與Modbus設備通訊，然后通過PLC中的工業(yè)以太網(wǎng)模塊、現(xiàn)場總線模塊連接到企業(yè)SCADA系統(tǒng)中，使二者得到完美的結(jié)合。

一、系統(tǒng)概述

多晶硅還原爐電氣系統(tǒng)的主要設備是大功率調(diào)壓器。調(diào)壓器所帶負載是多晶硅棒串聯(lián)而成的純電阻負載。調(diào)壓器的作用實際上是對負載電阻進行電加熱，并且保持硅棒表面溫度恒定（一般1080℃）。硅棒串聯(lián)而成的電阻是一個變化的電阻：第一，硅棒溫度從常溫上升到1000℃，Φ8直徑硅芯電阻從幾百kΩ下降到幾十Ω；第二，保持硅棒表面溫度1080℃，硅棒直徑從Φ8增加到Φ150，硅棒電阻從幾十Ω下降到幾十mΩ?？梢姽璋綦娮璐蠓秶儎右鹫{(diào)壓器輸出電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍大是這種調(diào)壓器的設計特點。按照實際工作的性質(zhì)，調(diào)壓器分為硅棒溫度從常溫加熱到1000℃的預熱調(diào)壓器和硅棒直徑從Φ8增加到最終直徑并且始終保持硅棒表面溫度1080℃的還原調(diào)壓器。

多晶硅還原爐電氣系統(tǒng)主要功能是：

1． 對管轄的所有還原爐電氣設備（調(diào)壓器、變壓器、開關柜）進行數(shù)字通信。

2． 對管轄的所有還原爐電氣設備的電氣數(shù)據(jù)進行畫面顯示和曲線記錄，并且對所有還原爐電氣設備的故障進行畫面提示和記錄。

PB-B-MODBUS總線橋主要應用在還原爐開關柜與PROFIBUS主控系統(tǒng)的通訊。該系統(tǒng)采用雙冗余PROFIBUS和光纖通信，可靠性高、抗干擾能力強。

二、系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構

在該多晶硅（控制10KV多晶硅還原爐）生產(chǎn)線分為兩期進行建設，兩期生產(chǎn)線都采用PROFIBUS DP作為主控網(wǎng)絡。第一期采用西門子S7 400H冗余PLC，配置軟件使用STEP 7。

第二期工程主控系統(tǒng)采用橫河DCS，配置軟件為SYCON。