倍福总线端子在干冰膨胀烟丝线上的应用

关键词:膨胀烟丝控制系统、PROFIBUS-DP、Beckhoff总线端子

引言:一些卷烟厂原使用的干冰膨胀烟丝(DIET--Dry Ice Expanded Tobacco)生产线的控制系统采用GEM 80系列可编程控制器。由于原生产线电控系统配置陈旧、关键件(主要指PLC,输入、输出模块等)老化,同时软件系统设计灵活性较差,监控界面不直观、友好等因素,致使控制系统无法适应生产线顺畅运行。因此控制系统需要更新,以提高生产效率及工艺参数控制精度。

一、系统总体设计思想及设计方案

根据原生产线使用的具体情况,必须为新系统量身定做先进可行的电控系统,因为一条生产线电控系统的设计是为机械设备及工艺服务的,但是控制系统的可靠与否将直接影响着工艺参数的控制精度。

如何在构建新型控制系统时,既能采用当今最新的计算机技术、信息技术、网络技术,而又能使原有设备充分利用、各设备接口连接通畅,是系统设计所考虑的要点之一。

另一个要点是控制系统在设计时能充分考虑经济实用性,即指良好的性能价格比。

根据施工现场的实际使用情况,本着先进性、可靠性、实用性、经济性的设计原则,确定新系统设计采用西门子公司S7-400系列PLC,原控制面板上的指针式显示仪表及拨码开关全部改为触摸屏或操作员终端显示及控制。采用先进的现场总线和分布式控制技术,由上位机进行统一实时监控,使操作更加直观,系统更加灵活。采用集中监控方案,可最大限度的减少人为干预,提高各项工艺参数的控制精度,保持系统的稳定性,提高自动化程度。

考虑到干冰膨胀线控制系统要求较高安全性的特殊性,其对网络产品的性能要求较高,例如:通讯速度、通讯可靠性以及总线器件的稳定性等要求都较高,因此控制层与工艺段设备操作层之间的通讯采用PROFIBUS-DP 网络,该网络是一种经过优化的高速的通讯连接,它的设计专门为自动控制系统与分散的I/O设备级之间通讯使用,使用PROFIBUS-DP 可取代24V或4-20MA 的并行信号传输。而现场总线产品的关键器件选用了德国Beckhoff公司产品。

新型控制系统设计将原CP1,CP2,CP3控制系统全部淘汰,采用西门子公司S7系列PLC与分布式远程I/O控制系统。同时应用工业以太网与监控机通讯,另外为增加网络传输速度与稳定性,远距离通讯采用光纤进行传送。整个车间的控制和管理系统网络结构共分为2层,即设备控制层和监控管理层,其示意图见下图所示的《网络结构图》。