Profibus現(xiàn)場總線在轉爐控制系統(tǒng)中的應用

在其二級控制系統(tǒng)采用了西門子PCS7系列PLC，下掛Profibus-DP網(wǎng)，并通過DP/PALink（鏈接器）將總線儀控設備接入工業(yè)控制網(wǎng)絡，真正實現(xiàn)了"集中管理，分散控制"的目的。同時全數(shù)字化通信模式的抗干擾能力強、測量控制精確度高，借助數(shù)字雙向傳輸?shù)奶攸c和先進的設備管理軟件，可實現(xiàn)參數(shù)遠程給定，采集豐富的儀表信息，有利設備故障診斷，改善管理狀況。過程控制級由二級計算機構成，通過工業(yè)以太網(wǎng)與基礎級PLC相連，并依靠控制模型和數(shù)據(jù)庫對一級控制系統(tǒng)實施指導、管理和跟蹤。該系統(tǒng)將儀控、電控合為一體，它是具有工廠集成化概念的開放型的工業(yè)控制系統(tǒng)。

一系統(tǒng)組成

基礎級采用一套PCS7PLC作為鑄機的控制器，其CPU類型是AS416-2DP，并帶有通信功能，可與擴展單元的IM-153、IM-157通信卡以及變頻器通過Profibus-DP控制網(wǎng)相聯(lián)，其中擴展單元采用ET-200M和鏈接器作為子站。控制軟件為STEP7，并集成西門子過程設備管理軟件PDM。控制級采用西門子工控機作為監(jiān)控站，與PLC通過快速工業(yè)以太網(wǎng)（基于TCP/IP協(xié)議）連接，系統(tǒng)運行西門子公司基于Windows2000的PCS7全集成軟件。

1.硬件構成

圖1僅給出了系統(tǒng)與儀表相關的配置。

其中PC1為上位機監(jiān)控站，ET200為電控系統(tǒng)的遠程站。鏈接器為PCS7的從站之一，同時又是現(xiàn)場總線儀控設備的PA主站，由網(wǎng)絡部件耦合器（Coupler）實現(xiàn)所有Profibus-PA總線現(xiàn)場儀表與DP總線的鏈接，在傳輸更多檢測、控制信息的同時亦可獲取總線設備自診斷信息。整個控制系統(tǒng)中，儀控系統(tǒng)除了和電控公用的操作站以及相應的一次檢測元件外，僅有一個現(xiàn)場控制箱。

2.軟件配置

操作站軟件為PCS7軟件，網(wǎng)絡平臺為Windows2000，PCS7自帶數(shù)據(jù)庫，并提供監(jiān)控畫面和PLC組態(tài)工具。PCS7內含組態(tài)軟件為STEP7及西門子過程設備管理軟件PDM。

操作站主要是在用戶和所有系統(tǒng)功能之間提供一個人機界面，各類人員可通過操作站訪問各自權限范圍內的系統(tǒng)資源。例如：通過操作員可以調出過程顯示畫面，觀察到過程回路的參數(shù)、狀態(tài)、趨勢和報警情況，實現(xiàn)對過程回路的操作和參數(shù)的調整。過程工程師可以組態(tài)過程和顯示畫面和過程控制數(shù)據(jù)庫，進行其他各種組態(tài)工作。軟件工程師可以進入軟件開發(fā)環(huán)境，編寫、調試和執(zhí)行用戶的應用程序。

系統(tǒng)維護人員可觀察到系統(tǒng)各個設備的工作狀況，并對這些設備進行診斷操作。

二系統(tǒng)功能

4#轉爐系統(tǒng)工程所有設備的電氣傳動和儀表控制全部采用集中控制、集中監(jiān)視的方式，實現(xiàn)以PLC為中心的基礎自動化控制。