圖爾克現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品在濰鋼１３００立方米高爐系統(tǒng)中的應(yīng)用

李暉實(shí)　郭元亮　陳　明

[摘要]介紹TURCK PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的特點(diǎn)及在濰鋼1300m3高爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并詳細(xì)介紹圖爾克產(chǎn)品的軟件組態(tài)的方法和注意事項(xiàng)。

[關(guān)鍵詞]TURCK PLC 現(xiàn)場(chǎng)總線 組態(tài)

中圖分類號(hào)：TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-7597（2009）0110091-02

一、概述

濰鋼4#高爐為1300立方米高爐。由于高爐體積大，如果采用傳統(tǒng)控制系統(tǒng),電纜及施工量將較小高爐系統(tǒng)成倍增加。所以為了簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，減少施工量，采用了TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品?？刂葡到y(tǒng)采用施耐德公司昆騰系列PLC。該系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。

（一）PROFIBUS的特點(diǎn)

PROFIBUS是一種國(guó)際化、開放式，不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PROFIBUS的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性。PROFIBUS-DP用于處理控制器和輸入輸出設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換，是一種主/從控制系統(tǒng)，它包括一個(gè)（或多個(gè)）主站和多個(gè)從站，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中從站數(shù)量最多可達(dá)126個(gè)，主站循環(huán)掃描每個(gè)從站。主站與從站之間通過(guò)基于RS485標(biāo)準(zhǔn)的物理層的2芯屏蔽雙絞電纜進(jìn)行通訊。一個(gè)完整PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)一般同以下幾部分組成，如圖1所示：

（二）組成

1．主站。主站指PLC、PC或可做一類主站的控制器。主站完成總線通信控制與將從站收集的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算。

2．從站。從站用于收集現(xiàn)場(chǎng)信息和將從站發(fā)出的執(zhí)行指令輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從站可以是：

（1）PLC（智能型I／O）。PLC可做PROFIBUS上的一個(gè)從站。PLC自身有程序存儲(chǔ)，PLC的CPU部分執(zhí)行程序并按程序驅(qū)動(dòng)I／O。做為PROFIBUS主站的一個(gè)從站，在PLC存儲(chǔ)器中有一段特定區(qū)域作為與主站通信的共享數(shù)據(jù)區(qū)。主站可通過(guò)通信間接控制從站PLC的I／O。

（2）現(xiàn)場(chǎng)I／O模塊，用于連接工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種現(xiàn)場(chǎng)裝置。按主站指令驅(qū)動(dòng)I／O，并將I／O輸入及故障診斷等住處返回給主站。通?，F(xiàn)場(chǎng)I／O模塊由主站統(tǒng)一編址，這樣在主站編程時(shí)使用分散式I／O與使用主站的I／O沒(méi)有什么區(qū)別。

（3）驅(qū)動(dòng)器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等帶PROFIBUS接口的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可由主站在線完成系統(tǒng)配置、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)交換等功能。

二、TURCK模塊的特點(diǎn)

TURCK公司的端子式總線模塊是將一種開放型現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議與總線端子聯(lián)接起來(lái)，在端子式線總線模塊上可以連接大量的各種各樣的信號(hào)設(shè)備。端子式總線系統(tǒng)作為一種獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，能夠與一種開放型現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議進(jìn)行輸入／輸出（I／O）數(shù)據(jù)和狀態(tài)／控制信息交換。總線模塊包括３個(gè)主要部分：（1）總線耦合器（網(wǎng)關(guān)），它完成開放型現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)之間的所有通訊任務(wù)。在端子式總線系統(tǒng)中它作為一個(gè)掃描器／主檢器來(lái)控制端子系統(tǒng)內(nèi)部的所有通訊。（2）系統(tǒng)中相當(dāng)于節(jié)點(diǎn)的I／O端子模塊（每個(gè)輸入／輸出模塊有２個(gè)或４個(gè)輸入／輸出點(diǎn)），每個(gè)端子式模塊包含一個(gè)專用合成芯片（ASIC），它用于與端子式總線系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（K－BUS）通訊。（3）終端端子模塊，它終止了K－BUS上的串行通訊。

三、TURCK模塊的組態(tài)

（一）TURCK模塊組態(tài)簡(jiǎn)介

圖爾克模塊用SYSCON軟件來(lái)組態(tài)，如圖2所示。組態(tài)的時(shí)候PLC為主站，地址為1。圖爾克為從站，地址按照離CRP 81100的距離遠(yuǎn)近依次為2，3，4……（離CRP 81100越近，地址越小）。不同型號(hào)的圖爾克模板需要不同GSD文件才能在SYSCON軟件中找到相應(yīng)的模板。

在圖爾克模塊組態(tài)當(dāng)中，一個(gè)從站如果有電源模板，那么組態(tài)當(dāng)中要組上電源模板，如果不組電源模板，上電以后圖爾克的底槽會(huì)報(bào)故障，（比如：GW-DP上的BUS亮紅燈）。Master 1指的是PLC，并且地址是1。Slave x指的是從站，地址為x.。主從站的順序必須與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際一致。

（二）TURCK模塊組態(tài)步驟

1．啟動(dòng)SyCon軟件，并新建一個(gè)項(xiàng)目。濰鋼1300立方米高爐控制系統(tǒng)選擇PROFIBUS作為數(shù)據(jù)總線，所以在新建一個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程當(dāng)中，要選擇PROFIBUS作為數(shù)據(jù)總線的類型。

2．開始組態(tài)主站（也就是指的PLC）。選擇Insert菜單下的Master。濰鋼1300立方米高爐PLC控制系統(tǒng)選擇的是施耐德CRP81100模板。

3．開始組態(tài)從站。選擇Insert菜單下的Slave,插入從站。

如圖3所示，對(duì)話框提示選擇圖爾克的類型，濰鋼高爐控制系統(tǒng)所選擇的模塊類型是BL67。如果只是安裝sycon軟件的話，在選擇類型里面找不到BL67的.GSD文件，需要另外把BL67的.GSD文件復(fù)制到安裝路徑（C:Program

FilesSchneiderSyConFieldbusPROFIBUSGSD）。

4．組態(tài)從站的具體模板。

如圖4所示，在Module里面選擇具體圖爾克的模板類型，要特別注意現(xiàn)場(chǎng)模板中有沒(méi)有電源模板，有的話一定要組態(tài)上。在圖4當(dāng)中紅框之內(nèi)的數(shù)字表示站得地址，如果現(xiàn)場(chǎng)更改站得地址，可以只更改兩個(gè)紅框內(nèi)的地址即可。這樣從站就完整的建立完成了。

5．組態(tài)的保存和導(dǎo)出，組態(tài)完成以后，保存一個(gè).pb格式的文件。保存完成以后，鼠標(biāo)選在主站上，讓后按照?qǐng)D5所示，導(dǎo)出一個(gè).cnf格式的文件。

四、結(jié)束語(yǔ)

自投產(chǎn)以來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐證明，TURCK PROFUBUS現(xiàn)場(chǎng)總線與中控室的CPU之間未出現(xiàn)過(guò)通訊問(wèn)題，其自身也未出現(xiàn)過(guò)故障，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性好，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障點(diǎn)查找通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模塊的指示燈來(lái)查找，非常方便，應(yīng)用很成功。不足之處是設(shè)計(jì)時(shí)模擬量的采集未采用TURCK現(xiàn)場(chǎng)PROFUBUS總線產(chǎn)品，造成中央控室內(nèi)電纜數(shù)量仍然較多。

參考文獻(xiàn)：

[1]圖爾克（天津）傳感器有限公司，端子式系列工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品.

[2]唐濟(jì)揚(yáng)，現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS）技術(shù)應(yīng)用指南，中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS)專業(yè)委員會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS）產(chǎn)品演示及認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室.

作者簡(jiǎn)介：

李暉實(shí)，男，漢族，山東省萊蕪市萊城區(qū)南冶鎮(zhèn)人，學(xué)士，助理工程師，目前從事煉鐵行業(yè)自動(dòng)化控制的研究、應(yīng)用及現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)工作。