現場總線技術在氯堿廠控制系統改造中的應用

1 引言

　profibus現場總線具有開放性好、擴展性強、速度快等特點，由其構成的兼容網絡系統，可應用于不同的場合。其中profibus-dp能夠滿足生產過程中現場級數據的可存取性，具有單元級領域的所有網絡通信功能。隨著網際網絡與信息技術的的日漸成熟，工業界有越來越多的通信與自動化應用正逐漸形成采用以太網和tcp/ip協議作為主要通信接口的趨勢。氯堿廠的氯乙稀車間的原控制系統的plc是由西門子simatic s5-135u通過開關量實現對步進爐區域的在線設備進行手動和自動控制。由于系統老化、線路繁多和抗干擾能力差等原因，近年來系統故障率很高，造成設備運行不穩定，維護困難。2007年3月對原系統進行了升級改造，主站采用s7-300plc，將profibus-dp技術和ethernet(以太網)技術結合起來，溝通了生產過程級和現場級控制設備之間及其與更高管理級之間的聯系，實現在線監控、設備故障診斷及維護等，使生產處于動態控制狀態中，根據現場實際情況，實時、協調組織，實現了對廠區域各車間設備簡單、穩定、精確的自動控制。

2 自動控制系統的網絡組成

　 2.1 基礎控制系統

圖1 網絡結構圖

　設備控制系統網絡結構參見圖1。profibus-dp網絡是網絡集成的最底層，主要是連接現場設備，如分散式i/o、傳感器、驅動器、執行器等。profibus現場總線是國際性的開放性現場總線標準，是一種符合iec61158標準和中國國家gb標準的現場總線。profibus-dp經過優化的高速、廉價的通信連接，是專門用于自動控制系統和設備及分散的i/o之間的通信網絡。profibus-dp用于基礎控制層的高速數據傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。數據結構見表1。

　 本系統選用s7-315-2dp plc處理器作為主站，符合en51070標準，提供的通信功能包括mpi、dp。遠程i/o站及驅動設備(變頻器)使用im153接口模板和cbp2通訊板連接到profibus-dp網上作為從站，一方面主站s7-300plc將控制數據(如輥道電機速度設定、電機的啟/停信號、電機的復位信號、位移模擬量、液壓泵啟/ 停信號以及設備顯示信號等) 發送到傳動裝置( 變頻器) 和et200m；另一方面傳動裝置(變頻器) 和遠程i/o站的數據(如高爐轉速、傳運帶的負荷值、故障信息、位置檢測等) 通過通信傳送到主站plc指定的寄存器地址。