Interbus工業現場總線在大型煤碼頭中的應用

灑水除塵控制系統采用一臺Rockwell的大型ControllogixPLC作為控制主機，CPU選用1756-L55M24,配有一個ControllogixPLC的1756-ENBT以太網接口模塊，用于與上位監控操作站的網絡連接；另配有一個PhoenixContact的Interbus控制卡SSTIBSCLXRLL，Interbus總線在第一個站通過IBSIL24RB-T分枝模塊，對網絡的物理拓普進行樹型分枝，一路控制堆料線堆場的灑水噴槍控制站和卸車線轉接機房加熱器及火災報警控制站（75個）；另一路分枝總線控制取料線堆場灑水噴槍控制站和裝船線轉接機房加熱器及火災報警控制站（78個）；每個控制站配有一個Interbus總線適配器IBSIL24BK-T/U-PAC和一個標準電源模塊PS240AC/24DC,各控制站視現場控制點數的多少，配置不同的I/O,控制站最多的配置為18點輸入，8點輸出；控制站最小的配置為8點輸入。系統共設有153個現場控制站，控制點數約3000個。系統所配模塊為PhoenixContact的Inline系列產品，防護等級IP20,工作溫度范圍為-250C～+550C，完全適應于秦皇島地區的冬季低溫環境。所有現場控制站均設置在防護等級為IP65的現場控制箱內，可適用于現場的惡劣環境。

由于灑水泵房控制室與兩路輸出的現場總線控制站較遠，均超過了800M，同時在裝船線轉接機房至碼頭控制站等三處slave站的相鄰總線距離也超過了400M，因此，上述四處采用多模玻璃光纖作為傳輸媒介，其它slave站之間的距離都在400M之內，所以均采用雙絞線方式傳輸總線數據。采用Interbus現場總線方案所需敷設的總線電纜約為7km，控制電纜約6km，4芯光纜3km，總計17km，遠低于采用PLC系統所需的160km控制電纜。

灑水控制系統通過Interbus現場總線可實現對每個灑水噴槍站的設備進行自動控制，每個灑水噴槍站由一個電動閥和一個電動擺頭組成，根據Interbus現場總線傳輸的指令數據自動控制噴槍的出水和擺動及自動拌熱（僅在冬季時使用）。根據灑水工藝的要求，自動控制每組噴槍的同時最大使用個數為10個。每組噴槍可自動順序切換,每次噴槍噴灑的時間通過監控操作站可調,順序噴灑,直至堆場198個噴槍全部噴灑一遍，完成一個灑水工作循環。

灑水系統PLC通過交換機與兩臺上位監控操作站連接，監控操作站選用西門子公司的工業PC,型號為IL40S，配21”液晶彩顯。上位監控軟件配置兩套Intouch9.0無限點運行版軟件，完成灑水控制系統的操作、監控、灑水狀態畫面顯示及故障狀態顯示等功能。灑水控制系統作為整個煤碼頭控制系統的一個子系統經交換機與設于中央控制室的控制系統服務器交換數據，輸出堆場灑水系統的運行信息，并接受中控系統發來的堆場堆料機和取料機在堆場的走行位置和煤炭堆垛信息，在自動進行灑水噴槍操作方式中,當可能噴灑到行走機械時，或遇堆場無料堆處,控制系統能自動跳過行走機械或無料堆場。

4結束語

秦皇島港煤碼頭四期擴容工程的灑水控制系統已于2004年10月完成方案設計，2005年1月完成全部詳細施工設計，并通過了由各方專家組成的設計審查，現已完成實驗室的軟件編制和系統模擬試驗，即將進入設備安裝階段。該工程計劃于2005年9月投產。通過Interbus現場總線在大型煤碼頭堆場灑水的成功設計及應用，較好地解決了煤碼頭堆場灑水系統所面對的控制設備數量多、分布廣、信號傳輸距離長、現場環境惡劣、設備維護困難等多種不利因素，是Interbus現場總線控制系統首次在國內港口大型煤碼頭上的應用，該系統的建成，使現場總線控制系統在港口、碼頭等領域得到了進一步的推廣和應用，對同類型散貨碼頭的控制系統采用現場總線控制系統有著積極的促進作用。同時，對散貨碼頭輸送工藝系統設備大規模采用現場總線控制產品打下了堅實的基礎。

現場總線經過十多年的發展，技術已日趨成熟，產品種類繁多。從應用的角度看，無論采用何種總線控制系統，應視具體情況而定，從Interbus的發展歷史和實際應用的角度來看，其靈活的擴展性，長距離傳輸，多種傳輸媒介混用，以及強大的故障診斷功能等特點，在港口散貨碼頭堆場灑水系統及工藝輸送系統等領域有著廣泛的應用前景。