Profibus-DP現(xiàn)場總線在煤礦設備監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
2 大型設備監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計
在煤礦大型設備集中監(jiān)控系統(tǒng)中采用了Profibus—DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡,整個控制系統(tǒng)有1臺Profibus-DP主站.3臺Profibus-DP從站及現(xiàn)場的通風機、空壓機、水泵及各種變送器組成。主站設在主監(jiān)控室中,從站設在每個監(jiān)控設備的現(xiàn)場,由Profibus—DP總線將所有從站設備連接起來,其中Profibus—DP主站為研華IP 一610P/PIII型工控機,Profibus—DP從站均采用SIMATICS7—300系列的CPU315—2DP PLC,分別擴展了不同數(shù)量的模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入 出模塊。從站CPU3l5—2DP CPU模塊有1個DP通訊口、用于與Profibus—DP總線連接,在Profibus—DP總線網(wǎng)絡上,該PLC可以作為主站,也可以作為從站。CPU模塊的另一個通訊口為一個MPI多點通訊口,用以通過MPI網(wǎng)絡連接到計算機,人機界面顯示屏或手持編程器。
在此監(jiān)控系統(tǒng)中因為3臺從站距離主站都較遠,這樣在每一個從站現(xiàn)場還設計有人機界面。該人機界面為26cm液晶觸摸屏,通過它可以顯示現(xiàn)在設備的詳細運行參數(shù),也可以控制每一從站相應設備的運行。
2.1 Profibus—DP主站
本系統(tǒng)DP主站采用研華工控機作為上位機,通過siemensProfibus現(xiàn)場總線接口卡CP561l與現(xiàn)場總線相連。這樣工控機與現(xiàn)場總線就連接為能完成組態(tài)、運行、操作等功能的完整的控制網(wǎng)絡系統(tǒng)。
2.2 Profibus—DP從站1
從站1監(jiān)控空壓機的運行,Profibus—DP從站地址配置為3,CPU3l5—2DP中央處理單元擴展模塊數(shù)量共有9塊,而S7—300一個機架上最多為8個模塊。因此又通過擴展模塊IM365擴展第2個機架。
2.3 Profibus—DP從站2
從站2監(jiān)控水泵的運行,Profibus—DP從站地址配置為4。CPU3l5—2DP中央處理單元共擴展模擬量模塊、開關量輸入/車俞出模塊6個。
2.4 Profibus—DP從站3
從站3監(jiān)控風井通風機及風井風壓、瓦斯、粉塵 等參數(shù),Profibus—DP從站地址配置為5。
3 工業(yè)廣場監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計
3.1 下位機監(jiān)控軟件(從站)
本系統(tǒng)采用SIMATIC S7—300的配套編程工具STEFY7 v5.1完成硬件組態(tài)、參數(shù)設置、PLC程序編制、測試、調(diào)試和文檔處理。程序由組織塊(OB)、功能塊(FB、FC)和數(shù)據(jù)塊(DB)構成。其中,OB是PLC的主監(jiān)控掃描程序,用于控制程序的運行。FB、FC各個功能子程序塊,DB數(shù)據(jù)塊為存儲各運行數(shù)據(jù)區(qū)域。在本監(jiān)控系統(tǒng)中對各從站的DB塊進行了同一分類:DB1塊數(shù)據(jù)為采集的各參數(shù)原始值(未經(jīng)過量程或數(shù)據(jù)變換處理的值),DB2為經(jīng)過處理后的參數(shù),DB10為人機界面與從站的交換數(shù)區(qū)。
3.2 上位機監(jiān)控軟件(主站)
上位機的操作系統(tǒng)為Windows2000 Profession—al,Profibus—DP通訊配置軟件為Siemens公司的Softnet PB和C0M Profibus.監(jiān)控軟件采用工控軟件— —北京亞控公司的組態(tài)王Kingview6.02.它集控制技術、人機界面技術、圖形技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術于一身,含有實時數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)報表、實時曲線、歷史曲線、報表查詢等控件,為工程技術人員提供很好的二次開發(fā)平臺。各功能畫面設計采用下拉式菜單,主要有3個從站設備模擬運行畫面、運行控制畫面,各從站實時數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)查詢、實時運行曲線、歷史趨勢曲線等等。
4 結語
該型設備集中監(jiān)控系統(tǒng)采用PrOfibu DP現(xiàn)場總線實現(xiàn)分布式控制,已可以在現(xiàn)場穩(wěn)定運行。實踐證明,采用該總線技術提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,抗干擾能力強,降低了系統(tǒng)成本。
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