FC200現場總線模塊在轉爐煉鋼廠的應用

0引言

　　隨著自動化技術應用的擴大，自動化系統變得越來越大，采用傳統集中式I/O模塊布置的方法已經難以滿足用戶要求，在浪費大量有色金屬電纜同時使現場信號衰減，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。在通訊和電子技術飛速發展的今天，采用現場總線技術在信號采集點附近配置分布式I/O已經是大勢所趨。宜科（天津）電子有限公司在實施的河北某鋼廠新建的45t氧氣頂吹轉爐煉鋼自動控制系統中采用與西門子產品相結合的FC200分布式I/O模塊，實現了系統的可靠運行。

1 現場總線技術

　　現場總線是以單個分散的數字化智能化的測量和控制設備作為網絡節點，用總線相連接實現相互交換信息，共同完成自動控制功能的網絡系統與控制系統。曾有機構作過傳統系統與使用Profibus系統的費用預算，在相同功能及點數情況下，Profibus總線系統比傳統4~20mA系統節約工程費，安裝費及硬件費共計約43％以上。

　　FC200分布式I/O模塊產品，支持多種工業總線： Profibus、DeviceNet、CanOpen、Interbus、工業以太網等，有豐富的I/O模塊，齊全的功能模塊：通訊、驅動、高速計數等，緊湊設計，結構穩固，節約空間，背板總線設計，靈活擴展，可快速、簡易安裝在標準35mmC型導軌；卡簧接線排，方便接線；高運行穩定性；編程兼容Siemens Step7等軟件；支持Step7的CiRcuit（運行中配置硬件設備）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 系統構成

2.1系統硬件配置

　　該轉爐煉鋼自動化控制系統項目主要由本體PLC、風機房PLC、汽化冷卻PLC、散料上料PLC子系統組成。除本體采用S7-400的414-3PLC以外，其余子系統采用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。整個系統共配置的I/O模塊點數如表1所示。

表1

　　本體I/O分站采取就近放置原則，最大限度地減少現場電纜長度，為用戶節約電纜及橋架硬件投入和施工費用。FC200模塊標準35mmDIN導軌安裝，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?，F場儀表中壓力變送器使用ELCO公司的PS604系列，具有醒目的可旋轉紅色LED顯示，不銹鋼外殼適合冶金現場惡劣的環境。PS604壓力變送器通過ECP系列配電器接入附近的I/O分站。

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

2.2 參數設置

　　在STEP7硬件組態中，FC200的AI-BD40模塊可設置電流輸入的類型，AI-BF00可設置熱電阻或熱電偶輸入，打開或關閉斷線監測功能，以及每秒的測量轉換次數，使用戶在精度和速度之間權衡。AO-BD40模塊可設成4~20mA或0~20mA輸出。一般把不用的模擬量通道取消激活，提高系統檢測速度。