Profibus技術(shù)在高爐煤氣洗滌電控系統(tǒng)中的應(yīng)用

高爐煤氣洗滌系統(tǒng)是將高爐回收的煤氣通過洗滌塔凈化后送至用戶。現(xiàn)將原常規(guī)電氣控制系統(tǒng)改造成PLC集中監(jiān)控系統(tǒng)，該項目包括4座洗滌塔和公共部分.現(xiàn)場控制設(shè)備分布范圍比較廣，如果采用傳統(tǒng)的控制方案，勢必要敷設(shè)大量的控制和信號電纜，浪費大量的人力和物力，十分不經(jīng)濟，同時使系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性降低。采用目前比較流行的現(xiàn)場總線技術(shù)，可以降低成本，同時提高系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)易于擴展和維護。Profibus是ProcessFieldbus的縮寫，是一種國際性的開放式的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上多數(shù)自動化技術(shù)生產(chǎn)廠家都為它們的自動化設(shè)備提供Profibus通信接口。Profibus已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于加工制造、過程控制和樓宇自動化，是一項成熟的技術(shù)。Profibus根據(jù)應(yīng)用特點可分為ProfibusDP,PorfibusFMS,ProfibusPA等三個兼容版本。ProfibusDP是經(jīng)過高速優(yōu)化的、廉價的通信鏈路，專為自控系統(tǒng)和設(shè)備級分散式I/O之間設(shè)計的接口；使用Profibus總線模塊用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸可以取代昂貴的24V或0～20mA并行信號線。
　　
二、系統(tǒng)功能

高爐煤氣洗滌控制系統(tǒng)的要求是對煤氣洗滌處理及輸送過程進行自動控制和自動調(diào)節(jié),使凈化后的煤氣送至用戶。在公司中控室發(fā)出上傳指令時，將當(dāng)前時刻運行過程中的主要工作參數(shù)、運行狀態(tài)及一定時間段內(nèi)的主要工藝過程曲線等信息上傳到公司中控室。
　　
功能如下：

（1）控制操作：在中心控制室能對被控設(shè)備進行在線實時控制，如啟停某一閥門，調(diào)節(jié)某些模擬輸出量的大小，在線設(shè)置PLC的某些參數(shù)等。

（2）顯示功能：用圖形實時地顯示各現(xiàn)場被控設(shè)備的運行工況，以及各現(xiàn)場的狀態(tài)參數(shù)。用模擬儀表、趨勢圖、曲線、柱狀圖動態(tài)顯示參數(shù)的實時變化情況，使生產(chǎn)管理人員能夠快速、清晰地了解整個系統(tǒng)的生產(chǎn)運行情況。

（3）報警功能：當(dāng)某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測量值超過給定范圍或某一開關(guān)量（如電機啟停、閥門開關(guān)）發(fā)生變位時，可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級的報警。監(jiān)控系統(tǒng)報警包括控制系統(tǒng)報警和生產(chǎn)過程報警?？蛇M行實時和歷史故障記錄查詢，它能記錄故障名稱、發(fā)生時間、故障消除時間等內(nèi)容。

（4）通訊功能:WinCC是基于標(biāo)準(zhǔn)的Windows平臺開發(fā)的SCADA系統(tǒng)軟件，充分考慮了與其它系統(tǒng)交換信息的必要性，支持如DDE，OLE，ODBC，OPC和SQL等標(biāo)準(zhǔn)?？梢蕴峁┒喾N方式與上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。
　　
三、系統(tǒng)組成

如果采用常規(guī)PLC集中控制方式，將現(xiàn)場信號通過電纜連接到集中控制室內(nèi)的PLC上,由于工藝線路長、現(xiàn)場控制點分布范圍廣，需要敷設(shè)大量的電纜及橋架,且現(xiàn)場環(huán)境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線技術(shù)，根據(jù)工藝劃分，系統(tǒng)共設(shè)了五個主站、十個總線箱、兩個操作員站。采用西門子的S7-300系列PLC，主站采用CPU315-2DP，其帶有一個DP通訊口和一個MPI口。各總線箱采用通用性較好的ET200B和ET200eco現(xiàn)場模塊，用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制，并借助Profibus（工業(yè)現(xiàn)場總線），方便控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立。

控制系統(tǒng)分為三個級別，即管理級、控制級、現(xiàn)場級。

（1）管理級

管理級集中監(jiān)控各個分站設(shè)備的運行狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)采用SIEMENSIndustrialEthernet。上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)兩臺操作員站，選用研華工業(yè)控制計算機，每臺機器上裝有網(wǎng)絡(luò)通訊卡CP1613，它們各通過工業(yè)以太網(wǎng)分別與五套PLC系統(tǒng)的通訊處理器CP343-1通訊口連接，并選用西門子的工業(yè)交換機。上位監(jiān)控采用WinCC組態(tài)軟件，完成系統(tǒng)組態(tài).