Profibus—DP在堿回收燃燒工段的應用

　　現(xiàn)場總線技術是目前正在興起的一種全新的控制技術。目前比較流行的現(xiàn)場總線技術主要有：Profibus、基金會現(xiàn)場總線FF 等。Profibus是一種國際的、開放的、不依賴于生產廠商的總線標準。它由互相兼容的3部分組成：①Profibus-DP；主站和從站之間采用輪換查詢的方式通訊，用于設備級控制系統(tǒng)和分散式I／O的通訊；②ProNaus-PA，電源和通訊數(shù)據(jù)通過總線并行傳輸，可使得傳感器和執(zhí)行機構通過一根總線相連接，主要用于單元級和現(xiàn)場級通訊；③Profibus—FMS，用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡，是一個令牌結構、實時多主站網(wǎng)絡。
　　近年來Profibus在眾多總線控制技術應用中已經占據(jù)首位，廣泛應用于加工制造自動化、過程控制自動化、樓宇自動化等領域。在開發(fā)設計造紙廠堿回收車間燃燒工段的自動控制系統(tǒng)中，考慮到目前的自動化水平和成本，將Profibus-DP現(xiàn)場總線技術應用與DCS技術相結合，取得了良好的應用效果。
1 燃燒工段控制需求
　　堿回收燃燒工段的工藝流程如圖1所示。蒸發(fā)工段送來的濃黑液進入圓盤蒸發(fā)器，經過爐膛煙氣的再次蒸發(fā)濃縮后送到人爐黑液槽。濃黑液經過加熱器加熱后，由噴槍噴人堿爐燃燒，熔融物送人溶解槽后形成綠液并被送往苛化工段。一、二次風經預熱器和爐膛周圍的余熱再次加熱，并按照一定比例送入爐膛。三次風被直接送人爐膛，爐膛出來的煙氣經過圓盤蒸發(fā)器和靜電除塵器后通過引風機送往煙囪。黑液在堿爐內燃燒產生大量的熱量，此熱量使汽包中的一部分水生成蒸汽，通過分汽缸送往各個工段，送上汽包軟化水經除氧器來補充汽包水量，將汽包水位穩(wěn)定在一定的范圍內。

2 燃燒工段控制設計
2．1 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡結構設計[1]
　　針對上述工藝及控制特點，燃燒自動控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場控制級和過程監(jiān)控級（如圖2）兩層網(wǎng)絡結構?，F(xiàn)場控制級采用可靠性很高的可編程控制器（PLC），并基于現(xiàn)場總線和分布式控制技術，其可靠性不依賴于過程監(jiān)控級計算機，即使在監(jiān)控級計算機關機或停電的情況下，生產依舊可以正常進行。過程監(jiān)控級采用2臺操作站（OP站1和OP站2）實時監(jiān)督生產狀況。操作站配置成雙機系統(tǒng)，有效實現(xiàn)故障切換，提高系統(tǒng)監(jiān)控的可靠性和數(shù)據(jù)記錄的準確性，為現(xiàn)場控制提供安全、可靠的信息互聯(lián)。上位機采用的是西門子WinCC6．0軟件，下位機采用的是Step 75．2。如圖2所示，輸入輸出為模擬量的外部設備如壓力計、氣動閥門等都與EI‘200M上的模擬量輸入模塊（SM331）、模擬量輸出模塊（SM332）相連；電機的啟、停等信號與Eq‘200M上的數(shù)字量模塊SM321（數(shù)字量輸入模塊）、SM322（數(shù)字量輸出模塊）相連?，F(xiàn)場總線儀表等設備（如壓力傳感器等）可以直接與總線相連。