現(xiàn)場總線技術在氯堿廠控制系統(tǒng)改造中的應用

1 引言

　profibus現(xiàn)場總線具有開放性好、擴展性強、速度快等特點，由其構成的兼容網(wǎng)絡系統(tǒng)，可應用于不同的場合。其中profibus-dp能夠滿足生產過程中現(xiàn)場級數(shù)據(jù)的可存取性，具有單元級領域的所有網(wǎng)絡通信功能。隨著網(wǎng)際網(wǎng)絡與信息技術的的日漸成熟，工業(yè)界有越來越多的通信與自動化應用正逐漸形成采用以太網(wǎng)和tcp/ip協(xié)議作為主要通信接口的趨勢。氯堿廠的氯乙稀車間的原控制系統(tǒng)的plc是由西門子simatic s5-135u通過開關量實現(xiàn)對步進爐區(qū)域的在線設備進行手動和自動控制。由于系統(tǒng)老化、線路繁多和抗干擾能力差等原因，近年來系統(tǒng)故障率很高，造成設備運行不穩(wěn)定，維護困難。2007年3月對原系統(tǒng)進行了升級改造，主站采用s7-300plc，將profibus-dp技術和ethernet(以太網(wǎng))技術結合起來，溝通了生產過程級和現(xiàn)場級控制設備之間及其與更高管理級之間的聯(lián)系，實現(xiàn)在線監(jiān)控、設備故障診斷及維護等，使生產處于動態(tài)控制狀態(tài)中，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，實時、協(xié)調組織，實現(xiàn)了對廠區(qū)域各車間設備簡單、穩(wěn)定、精確的自動控制。

2 自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡組成

　 2.1 基礎控制系統(tǒng)

圖1 網(wǎng)絡結構圖

　設備控制系統(tǒng)網(wǎng)絡結構參見圖1。profibus-dp網(wǎng)絡是網(wǎng)絡集成的最底層，主要是連接現(xiàn)場設備，如分散式i/o、傳感器、驅動器、執(zhí)行器等。profibus現(xiàn)場總線是國際性的開放性現(xiàn)場總線標準，是一種符合iec61158標準和中國國家gb標準的現(xiàn)場總線。profibus-dp經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價的通信連接，是專門用于自動控制系統(tǒng)和設備及分散的i/o之間的通信網(wǎng)絡。profibus-dp用于基礎控制層的高速數(shù)據(jù)傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。數(shù)據(jù)結構見表1。

　 本系統(tǒng)選用s7-315-2dp plc處理器作為主站，符合en51070標準，提供的通信功能包括mpi、dp。遠程i/o站及驅動設備(變頻器)使用im153接口模板和cbp2通訊板連接到profibus-dp網(wǎng)上作為從站，一方面主站s7-300plc將控制數(shù)據(jù)(如輥道電機速度設定、電機的啟/停信號、電機的復位信號、位移模擬量、液壓泵啟/ 停信號以及設備顯示信號等) 發(fā)送到傳動裝置( 變頻器) 和et200m；另一方面?zhèn)鲃友b置(變頻器) 和遠程i/o站的數(shù)據(jù)(如高爐轉速、傳運帶的負荷值、故障信息、位置檢測等) 通過通信傳送到主站plc指定的寄存器地址。