基于现场总线的原料皮带运输联锁控制和管理系统.PDF

基于现场总线的原料皮带运输联锁控制及管理系统 The Interlock Control Management System of the Raw Material Conveyer Belts Based on Fieldbus 崔小迷 魏书楷 林红权 Cui,Xiaomi Wei,Shukai Lin,Hongquan 摘 要：基于现场总线的原料皮带运输联锁控制及管理系统采用了现场总线、PLC、无线通讯、车辆定位及嵌入式软件开发等技 术，实现对原料车间上料系统的监控和管理。 关键词：现场总线；PLC；工业以太网；无线通讯；数字编码；手机短消息。 ABSTRACT ：This paper introduces the realization of the interlock control management system of the raw material conveyer belts based on fieldbus . Many techniques including fieldbus, PLC, radio communication, vehicle positioning, embed software developing are applied in the system. KEYWORDS ：Fieldbus ；PLC ；Industrial Ethernet ；Radio Communication ；Digital Coding ； Mobile Short Message 1 概述 国内多数原料运输皮带运输及堆取料监控操作系统，目前处于八十年代的监控管理水平，控制管理方 式落后，易出现各种原料运输事故。为了进一步提高皮带运输及堆取料机监控操作水平，有效减少和避免 事故的发生，就必需引入现代化的生产管理方式，对其进行技术改造，使之具有更先进的监控手段和管理 水平。 由于现场生产工艺和环境的特殊性，要实现更加先进、全面的自动化监控管理，就必须采用多种通讯 和控制技术相结合。本系统以现场总线为基础，包括profibus-DP、现场总线输入/输出单元、工业以太网、 无线数字通讯、数字编码定位、手机短消息通知等多种技术。 该系统结合当今先进的工业控制设计方案和软硬件系统，充分发挥监控设备及软件的各项功能，使系 统具有很高的性价比和可维护性，同时保证系统的高度可靠性和稳定性。软硬件标准化选型和设计，使系 统维护更加方便，并有良好的拓延性，最大限度保护用户的投资。 本系统采用了新颖的设计思路和实现手段，从而实现了传统方式无法做到的煤种监视和联锁控制的管 理，杜绝混煤事故的发生，对生产管理具有重要的作用，这种工艺控制在国内尚属首创。 本系统包括：煤种识别系统、皮带电气控制及运输控制系统、翻车机、汽车受煤远端输入、车间监控 站以及厂级调度监控站。 2 系统设计 2.1 系统基本原理 原料煤上料联锁控制及管理系统，是对原料运输及堆取料进行监视、联锁控制以及生产管理，通过监 视控制、人工输入、报警联锁、短消息发送等控管手段，达到煤场集中控制的自动化管理目标，以减少生 产事故、提高工作效率和生产管理水平。 2.2 系统结构 该系统以德国西门子工业PLC(S7-300)和配套上位机监控管理软件（WinCC）为主体框架，采用现场总 线Profibus-DP单元（输入/输出模块）对现场信号进行采集和控制，结合车辆定位系统、无线通讯系统、 皮带称量及电气控制系统，完成工艺监控及联锁功能，并将数据通过光缆传送到调度室，实现调度管理及 报表打印功能。系统结构如下图1所示。 系统分为一个主控制室和两个堆取料机分站，主控制室包括PLC控制柜和上位机组成，分站由S7-300 和触摸屏组成，主控制室和从站使用无线数传电台进行数据交换。 主控制室的上位机及PLC控制柜安置在原料车间的中心控制室内,它们之间的通讯采用MPI网络方式。 各皮带的数字IO（数字输入/数字输出）由现场总线单元连接，分布在各皮带控制现场，模拟量输入/输出 按传统方式连接。 由于现场总线总长度较长（超过2km），为了保证通讯速度及稳定性，在总线中每500米增加一个中继 器，并配有电源设备。 PLC控制柜主要包括由C