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圖爾克（TURCK）現(xiàn)場總線技術(shù)在煉鐵高爐系統(tǒng)工程中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：984 發(fā)布時(shí)間：2013-10-24
德國圖爾克TURCK公司開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線是現(xiàn)場儀表、設(shè)備與控制室系統(tǒng)之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向通信與多站的通信系統(tǒng)。這次某煉鐵廠1#高爐大修選用TURCK公司的工業(yè)現(xiàn)場總線，可避免幾十個(gè)檢測點(diǎn)和控制點(diǎn)的檢測信號匯集到DCS 的入口處所造成的信號堵塞，從而把60%以上的控制功能下放到現(xiàn)場儀表，增加了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
采用圖爾克TURCK現(xiàn)場總線主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
?。?）采用IP67的防護(hù)等級，使之*適合高爐現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。
（2）可以減少1/2—2/3的隔離器、端子柜、I/O柜、l/O終端，這樣大大節(jié)省了主控室的空間;
（3）由于免去了D/A及A/D轉(zhuǎn)換的過程，使信號度可以從±0.5%提高到±0.1%;
（4）由于可以將PID功能植入到變送器或執(zhí)行器中去，使控制周期大為縮短。目前可以從DCS的每秒調(diào)節(jié)2-3次增加到每秒10-20次，從而改善了調(diào)節(jié)性能;
（5）組態(tài)簡單，安裝、運(yùn)行、維護(hù)簡便;
1#高爐大修工業(yè)現(xiàn)場總線的組態(tài)方式
為使TURCK公司開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線產(chǎn)品更好地應(yīng)用到生產(chǎn)中去，必須使之與高爐AC800F系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起。
1#高爐系統(tǒng)由高爐、卷揚(yáng)及槽下部分組成。每個(gè)部分都負(fù)責(zé)一定的區(qū)域，它們之間既相互獨(dú)立，又密不可分，相互。
為此，以上各個(gè)部分都配有自己獨(dú)立的子站控制系統(tǒng)，且從各自的子站總線接口串接一條工業(yè)現(xiàn)場總線到各自所負(fù)責(zé)的區(qū)域。子站通過各自的總線采集現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及控制。這樣，就可以使復(fù)雜的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)分成部分總線來設(shè)計(jì)，避免總線的連接過于復(fù)雜，有利于工業(yè)現(xiàn)場總線優(yōu)勢的發(fā)揮。
（1）與AC800F的總線接口
AC800F支持工業(yè)總線Profibus-DP協(xié)議，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，機(jī)架上掛接一塊總線接口模板，利用Profibus-DP 協(xié)議來完成從工業(yè)總線上采集數(shù)據(jù)、傳遞信息的任務(wù)，控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行。通過Turck公司提供的GSD文件來完成對總線的配置。
（2）總線的連接方式
為了符合高爐生產(chǎn)的特殊需要。模擬量輸人/輸出模板采用的是“組保護(hù)”方式，通過隔離器，經(jīng)總線電纜連至PLC。模板地址由保護(hù)蓋下的兩個(gè)旋鈕開關(guān)來設(shè)定，它可設(shè)定為0—99。
Profibus-DP總線由M12 eurofast@接插件連接，電源由5針7/8ˊˊ minifast@接插件連接。如圖所示：
其中有二根電纜：
a. 電源電纜
采用一棵的電源電纜為各總線模塊供電，通過總線供電單元來實(shí)現(xiàn)。對現(xiàn)場的智能化儀表進(jìn)行供電。每個(gè)模塊上均有一個(gè)綠/紅的指示燈（LED）指示ON狀態(tài)或短路狀態(tài)，易于觀察和查找故障。
b. 總線電纜
使用Profibus-DP協(xié)議進(jìn)行通訊的總線通訊電纜，采用先進(jìn)的全屏蔽設(shè)計(jì)，以防止信號的干擾。它把分散在現(xiàn)場的各個(gè)模塊連接在一起，共用一條總線，以數(shù)字方式進(jìn)行通信與傳送，能夠達(dá)到信息的采集、傳輸，處理*的集成與協(xié)調(diào)。
應(yīng)用效果及未來展望
采用現(xiàn)場總線避免了大量的點(diǎn)到點(diǎn)的電纜敷設(shè)，降低了線路敷設(shè)設(shè)計(jì)的難度和施工的復(fù)雜性，節(jié)省了投資、安裝、調(diào)試及維護(hù)的費(fèi)用，為我廠的生產(chǎn)帶來了直接的經(jīng)濟(jì)效益，收到了良好效果。
圖爾克TURCK現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System，F(xiàn)CS）是由各種現(xiàn)場儀表通過互連與控制室內(nèi)人機(jī)界面所組成的系統(tǒng);一個(gè)全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)。它使過程控制領(lǐng)域的自動(dòng)化裝置由DCS向FCS過渡，DDC（直接數(shù)字控制）功能將*分散到現(xiàn)場，使先進(jìn)的現(xiàn)場設(shè)備管理功能得以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)場總線已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如電力監(jiān)控、能源管理、自動(dòng)測試系統(tǒng)等等。