最火西门子在烟草制丝电控系统中的应用
西门子在烟草制丝电控系统中的应用
导言
PROFIBUS作为一种总线标准,具有开放、国际化、不依赖于设备生产商等特点,由其构成的兼容络系统,可 应用于不同的场合,分别是PROFIBUS-FMS,提供强有力的通信功能;PROFIBUS-DP,用于传感器和执行器级 的高速数据传输;PROFIBUS-PA,用于安全性较高的场 合,允许对设备进行完全的内部操作。
在烟草制丝电控系统中,控制对象大部分为开关量点。现 场设并利用低捲缩加工技术赋予纤维适当的蓬鬆度备控制采用PROFIBUS-DP,主站间通讯一般采用 SIEMENS Industrial Ethernet,也可采用PROFIBUS- FMS。
本文中,我们将采用应用最多的模式为例,即主站监控级络采用SIEMENS Industrial Ethernet,设也是淄博市主城区南部区域产业优化升级的重要起步区备级络采用PROFIBUS-DP。
电控系统设备及结构配置
在现场级控制设备选型时,我们主要考虑在SIEMENS的PROFIBUS和另一家的总线中选择其一。因为制丝电控 系统主要是由电机控制回路组成,另外一家公司的技术要求每台电机控制作为其一个子站,成本要高出许多SIEMENS PROFIBUS-DP家族中ET200S的集成负载馈电器,将PLC的输入/出、端子模块、断路器和接触器结合在 一起,每个DP从站理论上最多可控制20台电机(每个子站 的物理长度不能超过1米,负载馈电器的物理宽度为45mm)。从这个意义上讲,ET200S是最好的选其利用也将愈来愈普及择。另外 一个原因就是目前烟草行业中,控制系统应用最多的还是SIEMENS公司产品。因此,现场级控制设备选型确定为ET200S产品。
按照制丝工艺要求,整条线划分为十二个工艺段,每个 工艺段由一组PLC控制。在每个工艺控制段PLC中,主站 采用S产品,CPU选型为带内置DP口的CPU,其系统结构如图所示。
根据以上的设计原则,在某烟厂的制丝电控系统中,已成功应用了现场总线技术。我们共采用了8组PLC控制,现场设备控制采用 PROFIBUS-DP 模式,分别组成8 组PROFIBUS-DP。共有电机类ET200S站点61个,普通 I/O站点81个,变频器站点67个,操作员站点8个,水份仪 站点18个,电子称站点18个,操作台站点7个。
系统特点
采用PROFIBUS技术后,与传统的电控系统比较,系统具 有以下几个特点:
·系统设计更加方便、清晰负载馈电器的使用,免去了电机保护开关、接触器及与 PLC输入/出的大量原理图、接线图的设计,出图量大幅 度减少,ET200S模块化组件的使用,也使柜(箱)内布 线、设计更为简便,加快了控制系统设计、生产周期。
·安装简单、快捷 在不采用任何工具的情况下,接口模块和端子模块卡在导轨上,完成接线后,电子模块、电源模块、负载馈电 器模块“即插即用”。
·组态、调试更加容易 无须其他特殊软件,在S7软件包中,用鼠标拖拉即可完 成PROFIBUS-DP的组态。不需额外费用,设备故障就可通过总线报告,故障定位更加方便。
·维护简单
划分子站和模块化组件的使用,以及强大的故障诊断能 力,都为日后设备维护带来极大的便利。
·便于扩展和信息集成
PROFIBUS的使用将孤立的单元设备带进了信息化络中, 为今后系统扩展和企业综合自动化的实现打下良好的基础。
·最终用户工程造价降低
PROFIBUS技术的使用,节省了大量的线缆、桥架、端子 排、柜体等,培训和维护费用减少,这些都降低了工程总造价。下表显示了典型制丝线电控系统的材料使用比 较。
结论
PROFIBUS技术从99年开始就已成功应用于烟草行业中了,特别是在江苏某烟厂的6000KG/H制丝管控系统中, 现场设备的控制全部采用了PROFIBUS技术,得到了用户 的高度评价。尤其是与传统集中控制比较,在系统设计、安装调试、维护及扩展方面都具有十分明显的优势。PROFI- BUS技术在烟草行业的成功应用具有典型意义,为其他行业的自动化项目提供了一种理想的解决方案,应得到更为广泛的推广。
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