PROFIBUS-DP现场总线在水泥自动化生产线中的应用.pdf

《PROFIBUS-DP现场总线在水泥自动化生产线中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中图分类号：TQl72文献标识码：B文章编号：1007--0389(2010)04-60-04PROFIBUS—DP现场总线在水泥自动化生产线中的应用张还，李胜多，于艳，赵丽清(青岛农业大学机电工程学院，山东青岛266109)摘要：全面介绍了PROFIBUS—DP现场总线技术在水泥熟料生产线自动化控制中的应用。其中简要介绍了水泥熟料自动化生产线的工艺过程、系统配置和控制策略，较详细地介绍并分析了PROFIBUS—DP现场总线技术的协议、传输技术及控制系统中基于PROFIBUS—DP现场总线的网络通信的实现过程。关键词：PROFIBUS—D

2、P；现场总线控制系统；水泥熟料生产线；数字通信ApplicationofPPOFIBUS-DPFieldBusincementautomationproductionlineZhangHuan，LiShengduo，YuYan，ZhaoLiqing(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,QAU，Qingdao266109，Chi—Ha)Abstract：ApplicationofPROFIBUS——DPincementclinkerproductionlineisintroducedrou

3、ndlyinthispaper．Andthetechnologyprocess，systemconfigurationandcontrollingschemeoftheautomationcementproductionlineisdescribedinbrieLfinallytheproto-col，transmissiontechniqueandimplementofPROFIBUS-DPnetworkcommunicationinthiscontrolsystemisintroducedindetail．KeyWords：PROFI

4、BUS-DP；FCS；cementclinkerproductionline；digitalcommunicationO前言近年来我国水泥工业保持持续快速发展的势头，到2008年全国水泥总产量已达到14亿t。随着水泥工业生产中自动化、节能化和大型化新型技术应用的普及，越来越多的自动化设备，如传感器、控制器、驱动器等应用到水泥生产的控制现场中来。因此，通信和数据流高速传输的实现就成为现场电气传动和控制中一个关键环节。现场总线技术现已经常地用于现场自动化设备之间实现双向、高速、全数字化的实时通信。目前，现场总线存在着各种各样的网络标准，这些网

5、络大多是严格保密且互不兼容的；而PROFIBUS现场总线标准是一种开放的、不依赖于生产厂家的通信系统标准，现已经成为德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170。PROFI—BUS作为一种成熟的现场总线已经广泛地应用于过程自动化、加工工业及其它自动化控制场合。一60一本文以湖北某水泥集团公司q窑水泥熟料自动化生产线电气控制系统的设计为背景，详细地介绍了PROFIBUS—DP珊场总线敲外殖渤澄护谶中的应用。1水泥熟料生产线控制系统的总体设计和硬件组成1．1水泥熟料生产线的工艺过程水泥熟料生产线的工艺过程见图l，可见，一条水泥熟料生产

6、线由一系列连续而且复杂的工艺过程组成，其控制过程的复杂性具体表现在以下几个方面：多变量、多参数系统，影响传动系统的因素很多，例如张力、速度、电流、电压、负载等；交流电动机的非线性；负载的不确定性等。1．2控制系统的体系结构根据水泥熟料生产线的工艺过程、设备特点和控制要求；我们进行了控制体系结构的综合比较和分析，确定了在窑尾预热器、窑头篦冷机等热工测控点集中的区域及原料立磨、原料调配秤等数据量较i团叫署川斟惟卜恒卜叵H塑耀●生料制备系统熟料烧成系统图1水泥熟料生产线的工艺过程术淀工程型堂张还，等：PROFIBUS—DP现场总线在水泥自动化生

7、产线中的应用大的配套设备中采用现场总线方案。这样就可以充分发挥现场总线技术的优势和特点，减少大量隔离器、端子柜、I／O模块、电缆和电缆桥架，提高信号的测量、传送和控制精度，增强控制系统运行的可靠性、稳定性和安全性。采用PLC作为现场的主控制器，通过其PROFIBUS—DP现场总线接口引出PRO．FIBUS—DP总线与现场的各现场总线控制设备相连。上位机选用工控机，通过PLC相应接口与上位工控机相连，上位机部分使用TCP／CP通信协议，以便实现车间级与厂级、公司级的上层网络连接，将工业以太网作为控制层的主干网，它作为企业局域网的组成部分接入

8、企业的Intranet。这样，就可以将水泥企业的现场设备层、控制层、管理层集成起来，进行分散控制、集中控制和信息综合处理。水泥工业自动化生产线的网络体系结构如图2所示，可见，整个水泥自动化生产