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Profibus现场总线在转炉控制系统中的应用

发布时间:2020-07-21 18:07:47 阅读: 来源:干花厂家

马钢第三炼钢厂4#转炉工程采用了当今世界上先进的现场总线控制系统,即西门子公司的PCS7控制系统。其中仪控系统在马钢公司内率先采用了在冶金行业还较少使用的Profibus-PA总线技术,彻底改变了传统的测控模式,使整个仪控系统的技术档次跻身于国际先进水平。

在其二级控制系统采用了西门子PCS7系列PLC,下挂Profibus-DP网,并通过DP/PALink(链接器)将总线仪控设备接入工业控制网络,真正实现了"集中管理,分散控制"的目的。同时全数字化通信模式的抗干扰能力强、测量控制精确度高,借助数字双向传输的特点和先进的设备管理软件,可实现参数远程给定,采集丰富的仪表信息,有利设备故障诊断,改善管理状况。过程控制级由二级计算机构成,通过工业以太网与基础级PLC相连,并依靠控制模型和数据库对一级控制系统实施指导、管理和跟踪。该系统将仪控、电控合为一体,它是具有工厂集成化概念的开放型的工业控制系统。

一系统组成

基础级采用一套PCS7PLC作为铸机的控制器,其CPU类型是AS416-2DP,并带有通信功能,可与扩展单元的IM-153、IM-157通信卡以及变频器通过Profibus-DP控制网相联,其中扩展单元采用ET-200M和链接器作为子站。控制软件为STEP7,并集成西门子过程设备管理软件PDM。控制级采用西门子工控机作为监控站,与PLC通过快速工业以太网(基于TCP/IP协议)连接,系统运行西门子公司基于Windows2000的PCS7全集成软件。

1.硬件构成

图1仅给出了系统与仪表相关的配置。

其中PC1为上位机监控站,ET200为电控系统的远程站。链接器为PCS7的从站之一,同时又是现场总线仪控设备的PA主站,由网络部件耦合器(Coupler)实现所有Profibus-PA总线现场仪表与DP总线的链接,在传输更多检测、控制信息的同时亦可获取总线设备自诊断信息。整个控制系统中,仪控系统除了和电控公用的操作站以及相应的一次检测元件外,仅有一个现场控制箱。

2.软件配置

操作站软件为PCS7软件,网络平台为Windows2000,PCS7自带数据库,并提供监控画面和PLC组态工具。PCS7内含组态软件为STEP7及西门子过程设备管理软件PDM。

操作站主要是在用户和所有系统功能之间提供一个人机界面,各类人员可通过操作站访问各自权限范围内的系统资源。例如:通过操作员可以调出过程显示画面,观察到过程回路的参数、状态、趋势和报警情况,实现对过程回路的操作和参数的调整。过程工程师可以组态过程和显示画面和过程控制数据库,进行其他各种组态工作。软件工程师可以进入软件开发环境,编写、调试和执行用户的应用程序。

系统维护人员可观察到系统各个设备的工作状况,并对这些设备进行诊断操作。

二系统功能

4#转炉系统工程所有设备的电气传动和仪表控制全部采用集中控制、集中监视的方式,实现以PLC为中心的基础自动化控制。

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