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導言
PROFIBUS作為一種總線標準,具有開放、國際化、不依賴於設備生產商等特點,由其構成的兼容網絡係統,可應用於不同的場合,分別是PROFIBUS-FMS,提供強有力的通信功能;PROFIBUS-DP,用於傳感器和執行器級的高速數據傳輸;PROFIBUS-PA,用於安全性較高的場 合,允許對設備進行完全的內部操作。
在煙草製絲電控係統中,控製對象大部分為開關量點。現場設備控製采用PROFIBUS-DP,主站間通訊一般采用 SIEMENS Industrial Ethernet,也可采用PROFIBUS- FMS。
本文中,我們將采用應用最多的模式為例,即主站監控級網絡采用SIEMENS Industrial Ethernet,設備級網絡采用PROFIBUS-DP。
電控係統設備及結構配置
在現場級控製設備選型時,我們主要考慮在SIEMENS的PROFIBUS和he另ling一yi家jia的de總zong線xian中zhong選xuan擇ze其qi一yi。因yin為wei製zhi絲si電dian控kong係xi統tong主zhu要yao是shi由you電dian機ji控kong製zhi回hui路lu組zu成cheng,另ling外wai一yi家jia公gong司si的de技ji術shu要yao求qiu每mei台tai電dian機ji控kong製zhi作zuo為wei其qi一yi個ge子zi站zhan,成cheng本ben要yao高gao出chu許xu多duo
SIEMENS PROFIBUS-DP家族中ET200S的集成負載饋電
器,將PLC的輸入/出、端子模塊、斷路器和接觸器結合在一起,每個DP從站理論上最多可控製20台電機(每個子站 的物理長度不能超過1米,負載饋電器的物理寬度為
45mm)。從這個意義上講,ET200S是最好的選擇。另外一個原因就是目前煙草行業中,控製係統應用最多的還是SIEMENS公司產品。因此,現場級控製設備選型確定為ET200S產品。
按照製絲工藝要求,整條線劃分為十二個工藝段,每個工藝段由一組PLC控製。在每個工藝控製段PLC中,主站 采用S7-400產品,CPU選型為帶內置DP口的CPU,其係統結構如圖所示。
根據以上的設計原則,在某煙廠的製絲電控係統中,已成功應用了現場總線技術。我們共采用了8組PLC控製,現場設備控製采用PROFIBUS-DP 模式,分別組成8 組PROFIBUS-DP網。共有電機類ET200S站點61個,普通 I/O站點81個,變頻器站點67個,操作員站點8個,水份儀 站點18個,電子稱站點18個,操作台站點7個。
係統特點
采用PROFIBUS技術後,與傳統的電控係統比較,係統具 有以下幾個特點:
・係統設計更加方便、清晰負載饋電器的使用,免去了電機保護開關、接觸器及與 PLC輸入/出的大量原理圖、接線圖的設計,出圖量大幅 度減少,ET200S模塊化組件的使用,也使櫃(箱)內布 線、設計更為簡便,加快了控製係統設計、生產周期。
・安裝簡單、快捷 在不采用任何工具的情況下,接口模塊和端子模塊卡在導軌上,完成接線後,電子模塊、電源模塊、負載饋電 器模塊“即插即用”。
・組態、調試更加容易 無須其他特殊軟件,在S7軟件包中,用鼠標拖拉即可完 成PROFIBUS-DP的組態。不需額外費用,設備故障就可通過總線報告,故障定位更加方便。
・維護簡單
劃分子站和模塊化組件的使用,以及強大的故障診斷能力,都為日後設備維護帶來極大的便利。
・便於擴展和信息集成
PROFIBUS的使用將孤立的單元設備帶進了信息化網絡中, 為今後係統擴展和企業綜合自動化的實現打下良好的基礎。
・最終用戶工程造價降低
PROFIBUS技術的使用,節省了大量的線纜、橋架、端子 排、櫃體等,培訓和維護費用減少,這些都降低了工程總造價。下表顯示了典型製絲線電控係統的材料使用比 較。
結論
PROFIBUS技術從99年開始就已成功應用於煙草行業中了,特別是在江蘇某煙廠的6000KG/H製絲管控係統中, 現場設備的控製全部采用了PROFIBUS技術,得到了用戶 的高度評價。尤其是與傳統集中控製比較,在係統設計、安裝調試、維護及擴展方麵都具有十分明顯的優勢。PROFI- BUS技術在煙草行業的成功應用具有典型意義,為其他行業的自動化項目提供了一種理想的解決方案,應得到更為廣泛的推廣。
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