FC200現(xiàn)場總線模塊在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的應(yīng)用

0引言

　　隨著自動化技術(shù)應(yīng)用的擴大，自動化系統(tǒng)變得越來越大，采用傳統(tǒng)集中式I/O模塊布置的方法已經(jīng)難以滿足用戶要求，在浪費大量有色金屬電纜同時使現(xiàn)場信號衰減，長電纜容易引入干擾，且如果斷線或短路后查找故障位置困難。在通訊和電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，采用現(xiàn)場總線技術(shù)在信號采集點附近配置分布式I/O已經(jīng)是大勢所趨。宜科（天津）電子有限公司在實施的河北某鋼廠新建的45t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼自動控制系統(tǒng)中采用與西門子產(chǎn)品相結(jié)合的FC200分布式I/O模塊，實現(xiàn)了系統(tǒng)的可靠運行。

1 現(xiàn)場總線技術(shù)

　　現(xiàn)場總線是以單個分散的數(shù)字化智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用總線相連接實現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。曾有機構(gòu)作過傳統(tǒng)系統(tǒng)與使用Profibus系統(tǒng)的費用預(yù)算，在相同功能及點數(shù)情況下，Profibus總線系統(tǒng)比傳統(tǒng)4~20mA系統(tǒng)節(jié)約工程費，安裝費及硬件費共計約43％以上。

　　FC200分布式I/O模塊產(chǎn)品，支持多種工業(yè)總線： Profibus、DeviceNet、CanOpen、Interbus、工業(yè)以太網(wǎng)等，有豐富的I/O模塊，齊全的功能模塊：通訊、驅(qū)動、高速計數(shù)等，緊湊設(shè)計，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，節(jié)約空間，背板總線設(shè)計，靈活擴展，可快速、簡易安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mmC型導(dǎo)軌；卡簧接線排，方便接線；高運行穩(wěn)定性；編程兼容Siemens Step7等軟件；支持Step7的CiRcuit（運行中配置硬件設(shè)備）功能，可在以后改造時不停機添加新的I/O配件；具有良好的性價比。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1系統(tǒng)硬件配置

　　該轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制系統(tǒng)項目主要由本體PLC、風(fēng)機房PLC、汽化冷卻PLC、散料上料PLC子系統(tǒng)組成。除本體采用S7-400的414-3PLC以外，其余子系統(tǒng)采用S7-300的315-2DP的PLC。本體PLC下帶六個FC200的Profibus-DP分站，其余PLC各帶兩個FC200的Profibus-DP分站。整個系統(tǒng)共配置的I/O模塊點數(shù)如表1所示。

表1

　　本體I/O分站采取就近放置原則，最大限度地減少現(xiàn)場電纜長度，為用戶節(jié)約電纜及橋架硬件投入和施工費用。FC200模塊標(biāo)準(zhǔn)35mmDIN導(dǎo)軌安裝，單槽模塊寬度僅為25.4mm，高度和深度分別為76mm，占用柜體空間很少。前端接線端子為彈簧夾式，實現(xiàn)安全免維護接線。拔下前端接線端子即可更換模塊，維護方便。現(xiàn)場儀表中壓力變送器使用ELCO公司的PS604系列，具有醒目的可旋轉(zhuǎn)紅色LED顯示，不銹鋼外殼適合冶金現(xiàn)場惡劣的環(huán)境。PS604壓力變送器通過ECP系列配電器接入附近的I/O分站。

　　PLC系統(tǒng)及I/O分站系統(tǒng)的接地與低壓系統(tǒng)及變頻器系統(tǒng)分開，消除由于共接地系統(tǒng)引起的干擾問題。

2.2 參數(shù)設(shè)置

　　在STEP7硬件組態(tài)中，F(xiàn)C200的AI-BD40模塊可設(shè)置電流輸入的類型，AI-BF00可設(shè)置熱電阻或熱電偶輸入，打開或關(guān)閉斷線監(jiān)測功能，以及每秒的測量轉(zhuǎn)換次數(shù)，使用戶在精度和速度之間權(quán)衡。AO-BD40模塊可設(shè)成4~20mA或0~20mA輸出。一般把不用的模擬量通道取消激活，提高系統(tǒng)檢測速度。