PROFIBUS DP現(xiàn)場總線在遠程道岔的應用

　　一、摘要

　　隨著時代的進步，社會的發(fā)展，工業(yè)自動化程度不斷的提高，Profibus現(xiàn)場的總線技術不斷成熟與完善，可靠性與安全性不斷提高，從而應用到各個領域。本文主要論述PROFIBUS現(xiàn)場總線在福建省紫金礦業(yè)運輸車間礦山機車行車控制及遠程道岔應用實例。

　　二、系統(tǒng)簡介

　　運輸車間行車控制及遠程道岔系統(tǒng)采用“集中監(jiān)測，分散控制”的方式，由中控監(jiān)控站和四個子站(行車控制子站、轉(zhuǎn)轍機D1站、轉(zhuǎn)轍機D2、D3站、轉(zhuǎn)轍機D4站)組成工業(yè)局域網(wǎng)。每個子站采用西門子S7-200的PLC對道岔、紅綠燈進行監(jiān)測和控制管理，PLC工況通過通信模塊和PROFIBUS現(xiàn)場總線，由中控監(jiān)控站計算機系統(tǒng)操作和顯示。

　　三、系統(tǒng)組成

　　四、系統(tǒng)功能

　　1、遠程控制

　　運輸車間采用井下機車運輸方式，機車軌道全程5.5千米，軌道分為內(nèi)環(huán)和外環(huán);D1道岔離中控室987米，D2、D3道岔離中控室1645米，D4道岔離中控室2754米;道岔由外環(huán)轉(zhuǎn)到內(nèi)環(huán)或者由內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)到外環(huán)可以通過中控計算機遠程操作。硐口軌道100米到600米設有三個停車區(qū)域，停車區(qū)域的紅綠燈可以根據(jù)該停車區(qū)域停車狀況自動轉(zhuǎn)換，也可以通過中控計算機直接操作該停車區(qū)域的紅綠燈轉(zhuǎn)換。

　　2、遠程監(jiān)控

　　采用遠程控制方式時，上位機可以監(jiān)控遠程操作的全過程;采用就地控制方式時，就地可以控制道岔并有相應的指示，同時上位機可以監(jiān)控全過程;停車區(qū)域的紅綠燈自動轉(zhuǎn)換，上位機可以監(jiān)控其轉(zhuǎn)換的全過程。

　　3、權限管理

　　因為本系統(tǒng)操作涉及到生產(chǎn)安全、設備安全及人身安全，所以操作員和管理員操作分別具有各自的權限?？刂品绞降那袚Q和遠程操作道岔必須授權以后才能操作。

　　4、自動聯(lián)鎖和解鎖

　　當機車行駛到道岔前40米時，自動聯(lián)鎖，這時遠程控制不能控制道岔。當機車行駛到道岔后80米時，自動解鎖，遠程控制可以控制道岔。

　　5、自動報警

　　機車在行駛過程中闖紅燈，這時就地聲光報警器發(fā)出報警，提示行車司機立即停車，同時調(diào)度室聲光報警器發(fā)出報警，計算機會自動提示那一區(qū)闖紅燈，調(diào)度人員可以通過語音系統(tǒng)呼叫行車司機立即停車。遠程操作道岔時，轉(zhuǎn)轍機有故障，計算機會發(fā)出報警，并且提示屬于那一類故障，為檢修人員提供方便。

　　五、網(wǎng)絡特點及其先進性

　　1、使用EM277將S7-200CPU作為DP從站連接到網(wǎng)絡，通過EM277 PROFIBUS-DP擴展從站模塊，可將S7-200CPU連到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡。EM277經(jīng)過串行I/O總線連接到S7-200 CPU。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡經(jīng)過其DP通信端口，連接到EM-277 PROFIBUS-DP模塊。這樣這個端口可運行于9600波特和12M波特之間的任何PROFIBUS波特率。

　　2、作為DP從站，EM-277模塊接受從站來的多種不同的I/O配置，向主站發(fā)送和接收不同數(shù)量的數(shù)據(jù)。這種特性使用戶能修改所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以滿足實際應用的需要。

　　3、與許多DP站不同的是，EM-277模塊不僅僅是傳輸I/O數(shù)據(jù)。而且能讀寫S7-200 CPU中的定義的變量數(shù)據(jù)塊。這樣，使用戶能與主站交換任何類型的數(shù)據(jù)。首先將數(shù)據(jù)移到S7-200 CPU中的變量存儲器，就可將輸入、計數(shù)器、定時器、或其它計算值傳送到主站。類似地，從主站來的數(shù)據(jù)存儲在S7-200CPU中的變量存儲器內(nèi)，并可移到其它數(shù)據(jù)區(qū)。

　　4、EM277 PROFIBUS-DP模塊的DP端口可連接到網(wǎng)絡上的一個DP主站上，但仍能作為一個MPI從站與同一個網(wǎng)絡上如SIMATIC編程器或S7-300/S7-400 CPU等其它主站進行通信。

　　六、系統(tǒng)軟硬件主要的組成

　　1、硬件組成

　　S7-200的PLC4個(西門子)

　　EM-277通信模塊 4個(西門子)

　　DP通信網(wǎng)卡1張(西門子)

　　工控機1臺(西門子)

　　中繼器2個(西門子)

　　道岔系統(tǒng)4套

　　紅綠燈5組

　　2、軟件組成

　　WIN2000操作系統(tǒng)軟件1套

　　WINCC5.1組態(tài)軟件1套(西門子)

　　S7-200編程軟件1套(西門子)

　　七、結(jié)束語

　　整個系統(tǒng)可靠性及自動化程度極高，自系統(tǒng)投入使用以后減少操作人員的操作任務，行車跳軌事件大大減少，生產(chǎn)效率明顯提高，也減少維護成本。福建省紫金礦業(yè)運輸車間礦山機車行車控制及遠程道系統(tǒng)應用成功，為礦山機車自動控制開避了新道路。