DCS系统与HRM46.4型立磨控制柜的DP通讯应用.pdf

2023年第3期中图分类号：TQ172.6文献标志码：B文章编号：1007-0389（2023）03-56-02【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2023.03.021DCS系统与HRM46.4型立磨控制柜的DP通讯应用张文仓1，裴去非1，卫明纯2（1.中国中材国际工程股份有限公司（南京），江苏 南京 211100；2.苏州中材建设有限公司（南京），江苏 昆山 215300）0引言在智能化时代来临的今天，水泥行业DCS系统对设备的集中控制程度要求越来越高，水泥技术装备供应商也都在提高产品控制的集中性、可靠性来迎合水泥行业智能化发展的需求。生料磨作为生产线的主要设备，中控室需监控的信号较多。而采用传统的点对点方式则需要DCS系统配置大量的IO模块才能满足使用需求，因此采用一种高速、低成本的PROFIBUS DP通讯方式来完成大量的数据传输是一种必然的趋势。基于此，在选择刚果（金）GLC305000t/d熟料水泥生产线项目DCS系统对合肥中亚HRM46.4型立磨控制柜之间的控制方案时采用了上述的DP通讯，下面对此DP通讯案例实施做一详细的介绍。1DCS系统结构该项目DCS选用了ABB Freelance DCS系统（现场控制站采用900F控制器），系统结构包括工程师站、操作员站、网络交换机、现场站，网络交换机连接工程师站、操作员站、现场控制站。现场控制站900F控制器扩展 Profibus模件 CI 773F作为本次通讯主站，立磨控制柜配置西门子CPU314C-2 PN/DP型 PLC 作为本次通讯从站。从站 CPU314 集成 DP通讯接口通过DP电缆连接到DCS系统E21原料磨现场站Profibus模件CI 773F。DCS系统结构见图1。图1DCS系统结构2实施步骤HRM46.4型立磨控制系统主要包括：减速机油站控制，电机油站控制，磨辊油站控制，液压站控制，温度压力信号监测等。所有信号通过立磨控制柜内PLC的集成DP接口传输到主站。2.1从站配置（1）使用TIA博途软件打开立磨控制柜程序，在设备视图中双击CPU的DP接口，打开接口属性，选择常规选项卡；（2）点击PROFIBUS 地址-点击添加新子网-创建网络PROFIBUS_1；（3）参数设置：在接口类型选择PROFIBUS，地址设置为8（可根据主站分配给从站地址调整），传输率设置为1.5 Mb/s，如果主、从站控制柜距离较远可适当降低传输率或增加光电转换模块（图2）；（4）点击操作模式，选择DP从站；（5）点击智能从站通信，新增传输区域，本项目共配置了1个16字输入模件，6个16字输出模件，1个1字输出模件，如图3。图2参数设置图图3传输区域配置电气控制张文仓，等：DCS系统与HRM46.4型立磨控制柜的DP通讯应用-562023年第3期2.2主站配置（1）使用Freelance Engineering打开DCS项目程序，双击Hardware打开硬件组态；（2）右键点击 E21 AC900F，插入 CI 773F Profibus模件；（3）右键点击 C2：CI 773F，插入 PROFI_M_CProfibus主站；（4）右键点击PROFI_M_C，插入Profibus从设备（基于GSD），选择从站总线地址为8，插入从站GSD文件siem8198.gse；（5）右 键 点 击 节 点 Node:1,BusAddr.8：PROFI_S_DEV，依次插入和从站对应的模件。如图4:模件 Mod.Addr.02 中的 1st general ID、2st general ID、3st general ID为通讯必要参数，要严格按照顺序插入槽02；模件Mod.Addr.3：Master_Q Slave_I为主站输出数据到立磨控制柜；模件 Mod.Addr.410 Master_I Slave_Q为主站读取立磨控制柜数据。需注意的是所插入模件的数据类型及插入的顺序要与从站配置的传输区严格保持一致，否则会造成通讯失败。图4通讯参数（6）根据磨机厂家提供的通讯数据地址表，读写相关数据及组态操作画面，方法同处理IO模块一致，此处不在赘述。3应用效果目前DCS系统稳定运行，中控室对磨机的操控简单方便，满足工艺操作的各方面要求。磨机数据监控及操作画面见图5。自磨机投产以来，磨机运行稳定，中控操作人员可以全面直观的监控磨机运行过程中的相关数据，也能及时的修改参数来调整磨机运行工况。用几条曲线来展现DP通讯在此次控制中的可靠性，见图6。曲线1、2代表磨机的重要调控参数液压站压力，液压张紧系统对磨机的稳定运行起到关键作用，磨辊对物料所施加的研磨压力就是由此系统提供的，当操作员根据磨机工况给出液压站压力调节值后，控制柜能不能快速接收指令并将反馈压力跟踪到调节值，是调控的关键，图6中两条压力曲线反馈同步、平稳，可以看出我们通过通讯的方式达到了调控的目的；曲线3、4为磨减速机高速轴温度，减速机是磨机的重要组成部分，需要监控和参与保护的参数也最多，我们取两个高速轴温度的曲线为例，两条曲线监控平稳，无任何波动和干扰。基于此，DCS系统和磨机控制柜之间采用DP通讯的是一种可靠的方案。图5磨机数据监控及操作画面1234图6磨机的重要调控参数液压站压力4结语HRM46.4型立磨采用DP通讯相较传统的点对点方式，实现了与 DCS 系统大量的数据传输，为DCS系统节省了大量的IO模块及臃肿的配线；也为现场施工节省了人力成本，提高了施工效率；同时也易于后期的现场维护和检修。因此，PROFIBUSDP通讯是一种可靠的值得推广的控制方案。（编辑：于欢）（收稿日期：2023-02-28）电气控制张文仓，等：DCS系统与HRM46.4型立磨控制柜的DP通讯应用-57