工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)在煉鐵高爐系統(tǒng)中的應(yīng)用

三、現(xiàn)場總線的選用

1. 現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)

PY fibllsoP現(xiàn)場總線是Pr。fiblls現(xiàn)場總線的一個性能優(yōu)化版本，專門用于自動化系統(tǒng)與分布式外圍設(shè)備之間的臨界通信任務(wù)。這種總線適合于替代價格昂貴的 24V DC和 4～20mA測量信號平行傳輸線路。

德國TURCK公司開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線是現(xiàn)場儀表、設(shè)備與控制室系統(tǒng)之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向通信與多站的通信系統(tǒng)，為我廠已建成的千兆位以大網(wǎng)系統(tǒng)提供了現(xiàn)場級的控制功能。這次我煉鐵廠5＃高爐大修選用TURCK公司的工業(yè)現(xiàn)場總線，可避免幾千個檢 測點(diǎn)和控制點(diǎn)的檢測信號匯集到DCS 的入日處所造成的信號堵塞，從而把60％以上的控制功能下放到現(xiàn)場儀表，增加了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

采用現(xiàn)場總線主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可以減少1／2—2／3的隔離器、端子柜、I／O柜、l／O終端，這樣大大節(jié)省了10裝置及裝置室的空間；
（2）由于免去了D／A及A／D轉(zhuǎn)換的過程，使信號精確度可以從±0．5％提高到±0．1％；
（3）由于可以將PID功能植入到變送器或執(zhí)行器中去，使控制周期大為縮短。目前可以從DCS的每秒調(diào)節(jié)2－3次增加到每秒10－20次，從而改善了調(diào)節(jié)性能；
（4）組態(tài)簡單，安裝、運(yùn)行、維護(hù)簡便；
（5）采用IP67的防護(hù)等級，使之完全適合高爐現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。

2.5＃高爐大修工業(yè)現(xiàn)場總線的組態(tài)方式

為使TURCK公司開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線產(chǎn)品更好地應(yīng)用到生產(chǎn)中去，必須使之與高爐主 PLC（GE公司 series 90．30）系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起。

5＃高爐系統(tǒng)由高爐、熱風(fēng)、噴煤、卷揚(yáng)及槽下（包括除塵）部分組成。每個部分都負(fù)責(zé)一定的區(qū)域，它們之間既相互獨(dú)立，又密不可分，相互聯(lián)系。任何一個環(huán)節(jié)出問題，都將導(dǎo)致高爐的直接休風(fēng)，影響生產(chǎn)。

為此，以上各個部分都配有自己獨(dú)立的 series 90－30 PLC控制系統(tǒng)，且從各自的PLC 總線接口分別架設(shè)一條工業(yè)現(xiàn)場總線到各自所負(fù)責(zé)的區(qū)域。PLC通過各自的總線系統(tǒng)采集現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及控制。這樣，就可以使復(fù)雜的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)分成五部分總線來設(shè)計，避免總線的連接過于復(fù)雜，有利于工業(yè)現(xiàn)場總線優(yōu)勢的發(fā)揮。5＃高爐總線布置圖如圖2：

高爐各個部分的PLC之間利用已建成的千兆位局域網(wǎng)進(jìn)行通訊，相互聯(lián)系。把現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)提供給操作者進(jìn)行參考，由此判斷爐況。

（1）與PLC的總線接口

GE公司的主PLC設(shè)備，支持工業(yè)總線Profibus-DP協(xié)議，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，機(jī)架上掛接一塊總線接口PBM模板，利用Profibus-DP 協(xié)議來完成從工業(yè)總線上采集數(shù)據(jù)、傳遞信息的任務(wù)，控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行。

為使PBM模板能夠正常工作，要求CPU的軟件版本在8.0以上，因而PLC 主處理模塊采用GE 公司新推出的IC693 CPU364。為保持其兼容性，使用GE公司自己開發(fā)的Vesapro組態(tài)軟件，通過Turck公司提供的GSD文件來完成對總線的配置。