【正文】 定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。 （ 3）通信：點對點（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。由于功能模塊分散在多臺現(xiàn)場設(shè)備中，并且可以同一組態(tài)，可以靈活選用各種功能塊，構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。 改造方案設(shè)計 現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用 利用 Profibus 和 Modbus 現(xiàn)場總線技術(shù) ，我們可以對將設(shè)備層的各個生產(chǎn)設(shè)備連到現(xiàn)場總線電纜上，大大節(jié)省電纜費用，并且控制功能分散到現(xiàn)場儀表中，實現(xiàn)了徹底的分散，提高了系統(tǒng)的可靠性。主要設(shè)備是兩個冷卻塔、南北?；靡约稗D(zhuǎn)鼓塔。高爐熔渣含有豐富的熱量，而水淬渣產(chǎn)生大量的低溫蒸汽，除少數(shù)鋼鐵企業(yè)用于冬季取暖外，其余全部白白浪費。 因巴法分為熱因巴、冷因巴和環(huán)保型因巴，三種因巴法的爐渣粒化、脫水的方法相 同，都是使用水淬?；?，采用轉(zhuǎn)鼓脫水器脫水，不同之處在于水系統(tǒng)。因此，在高效回收高爐熔渣顯熱的同時，還要保證處理后的爐渣可用為水泥原料。在急冷處理 過程中，熔態(tài)爐渣中的絕大部分物質(zhì)沒能形成穩(wěn)定 的化合物晶體，而是以無定形體或玻璃體的狀態(tài)將 沒能釋放的熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，從而具有潛在的化學(xué)活性，是優(yōu)良的水泥摻和料。因巴法工藝流程為：高爐熔渣由熔渣溝流人沖制箱，經(jīng)沖制箱內(nèi)的壓力水沖成水渣進(jìn)入水渣溝，然后經(jīng)滾筒過濾器脫水排出。但是水淬法渣處理工藝也存在一些缺點，比如水淬法渣處理工藝的耗水量大，對我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展來說，水資源的短缺成為除鐵礦資源短缺外的另一制約因素。 下圖為高爐渣粒化工藝流程圖 E 9V 4E 3 1E 3 2沖 洗 水補 水E 4 3轉(zhuǎn) 鼓 電 機(jī)P G R 1 P G R 2V P 1 1 0 6V P 1 2 0 6排 水 池 2P D R 2V E 3 2 2 1V E 3 1 2 1P C C 3V E 3 1 0 6V E 3 2 0 6P C C 1P C C 2V E 3 2 0 1V E 3 3 0 1V E 3 1 0 1P D R 1P D R 3沖 洗 水P B OV E 5 0 0 9V E 5 1 0 3集 水 池排 水 池P R C 1P R C 2V E 4 1 0 1V E 4 2 0 1V E 1 1 1 1V E 1 2 1 1V E 1 1 2 1V E 1 2 2 1P S L 1P S L 2P R YV E 6 1 0 51 4 C6 . 7 2 M 3 / H0 . 6 1 M 3 / h0 . 0 0 M 3 / h0 . 0 3 M p a1 3 C南北冷 卻 塔 2冷 卻 塔 1V E 3 3 0 7V E 3 3 0 6圖 21 高爐渣工藝流程圖 注： PGR1~2——?；谩?PCC1~3——冷卻泵、 PDR1~3——排污泵、 PRC1~2——回流泵、PSL1~2——倒渣泵、 PRY——回收泵、 PBO——增壓泵 如上圖，此工藝流程為高爐渣粒化的整體過程。補水的作用是在于經(jīng)一定時期運行后，整個系統(tǒng)的水難免流失 造成水量不足，此時可打開補水進(jìn)水電動閥 VE5103 對冷卻塔進(jìn)行補水。例如，流量變送器不僅具有流量 信號變換、補償和累加輸入模塊，而且還有比例、積分微分（ PID）控制和運算功能塊，并具有自診斷功能?？偩€上最多站點（主 從設(shè)備）數(shù)為 126。對 DP 從站的輸入 /輸出進(jìn)行存取保護(hù)。 PROFIBUS 網(wǎng)卡的 PC，如 WinAC 控制器，用軟件功能選擇 PC 做 1 類主站或是做編程監(jiān)控的 2 類主站，可以使用 CP5411， CP5511 和 CP5611 等網(wǎng)卡。分布式 I/O（非智能型 I/O）沒有程序儲存和程序執(zhí)行功能。 Modbus 的數(shù)據(jù)傳輸 標(biāo)準(zhǔn) Modbus端口是使用一個 RS—232兼容的串行接口，定義了連接器，接線電纜，信號等級，傳輸波特率 ，和奇偶校驗，控制器可直接或通過調(diào)制解調(diào)器 (以后簡稱 Medems)接入總線 (網(wǎng)絡(luò) )。在Modbus 總線上的所有設(shè)備應(yīng)具有相同的通訊模式和串行通訊參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)上 的設(shè)備連續(xù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)上的信息，包括靜止時間。其中主控制器是西門子公司的 S7300 PLC，上位機(jī)插 CP5611 板卡，利用 WINCC 組態(tài)監(jiān)控軟件對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下，保證可靠、維護(hù)使用方便以及最佳的功能價格比。 CPU3152DP，擁有 1MB 高速 RAM，提高運算速度，集成 1 個 DP 接口和1 個 MPI 接口， 與 上 位機(jī)組成 DP 網(wǎng)絡(luò)。 軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是： （ 1）無沖擊電流。連接表可用來定義網(wǎng)絡(luò)中可編程模板之間的通訊連接。塊是一些獨立的程序或者數(shù)據(jù)單元，主要有以下幾種 ： (l)組織塊 OB 在 CPU中，用戶程序由啟動程序、主程序和各種中斷響應(yīng)程序等不同的程序模塊構(gòu)成，這些模塊在 STEP 中的實現(xiàn)形式就是 OB， OB是直接被操作系統(tǒng)調(diào)用的用戶程序塊。例如可以設(shè)置 CPU 進(jìn)行循環(huán)掃描的時間，也可以把數(shù)據(jù)設(shè)置為保存在 CPU 中或者把數(shù)據(jù)設(shè)置在保存在專門的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，這都對軟件部分的實現(xiàn)非常重要。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖 34 所示 圖 34 ProfibusDP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 主站 S7300 PLC 對 西門子 MM440 變頻器 的控制與 通信 MM440 變頻器的控制方式 在本傳動系統(tǒng) 中，與 DP 網(wǎng)絡(luò)直接連接的傳動設(shè)備只有 MM440 變頻器， 在設(shè)計中， MM440 變頻器控制的是轉(zhuǎn)鼓主電機(jī)。 圖 311 插入 MM440 從站 圖 312 設(shè)置 MM440 從站地址 圖 313 組態(tài)從站 MM440 參數(shù)設(shè)置 要使變頻器能夠用 PLC 通過 Profibus 來控制，變頻器也需要一定的參數(shù)設(shè)置才能實現(xiàn)： P700 命令源 6 （從 CB 來） P918 站號 4 （必需要與硬件組態(tài)時保持一致） P1000 頻率設(shè)定源 6 （從 CB 來） 程序的編寫 對 PZD (過程數(shù)據(jù) )的讀寫： a. 在 Step7 中對 PZD (過程數(shù)據(jù) )讀寫參數(shù)時調(diào)用 SFC14和 SFC15 b. SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀 Profibus 從站 (MM440)的數(shù)據(jù) c. SFC15(“DPWR_DAT”)用于將數(shù)據(jù)寫入 Profibus 從站 (MM440) d. 硬件組態(tài)時 PZD的起始地址： W16108(即 264) (1)建立數(shù)據(jù) 塊 DB1，將數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)地址與從站 (MM440)中的 PZD、 PKW數(shù)據(jù)區(qū)相對應(yīng) (2) 在 OB1中調(diào)用特殊功能塊 SFC14和 SFC15，完成從站 (MM440)數(shù)據(jù)的讀和寫： 其中： LADDR 表示：硬件組態(tài)時 PZD的起始地址（ W16108即 264）； RECORD 表示：數(shù)據(jù)塊（ DB1）中定義的 PZD數(shù)據(jù)區(qū)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)地址； RET_VAL 表示：程序塊的狀態(tài)字，可以以編碼的形式反映出程序的錯誤等狀態(tài)。西門子組態(tài)軟件與其它組態(tài)軟件相比主要有以下優(yōu)點： (1)與自 動化系統(tǒng)的無縫集成。用戶界面一定要適合于軟件的功能，這是最基本要求。 登錄界面的設(shè)計 登錄界面是進(jìn)入監(jiān)控畫面的第一道大門，只有用戶輸入正確的信息才能登陸到運行畫面。 (2)可以了 解各個機(jī)器的運轉(zhuǎn)情況。 (3)點擊界面頂部和底部 的按鈕，可以方便快捷的實現(xiàn)各個界面的切換，但是也必須具有相應(yīng)的權(quán)限才可以操作。 (2)添加用戶和修改用戶密碼功能。其次，界面的布局應(yīng)當(dāng)整潔（整齊清爽）。 WinCC 是第一個完全基于 32 位內(nèi)核的 HMI/SCADA 軟件。目前國內(nèi)的組態(tài)軟件產(chǎn)品大致可分為三類： 國外專業(yè)軟件廠商提供的產(chǎn)品； 國外硬件或系統(tǒng)廠商提供的產(chǎn)品； 國內(nèi)自行開發(fā)的國產(chǎn)化產(chǎn)品。 MM440 變頻器的 網(wǎng)絡(luò)組態(tài) 在主站系統(tǒng)組態(tài)完畢情況下，如下圖： 圖 39 組態(tài) DP 主站 在 DP 網(wǎng)上組態(tài) MM440 變頻器，組態(tài)步驟如下： （ 1） 打開硬件組態(tài)，在右側(cè)選擇 “ PROFIBUS DP”→“ SIMOVERT” →“ MICROMASTER 4”，添加到 DP 總線上， 如圖 310。 ProfibusDP 網(wǎng)絡(luò)通訊方式為主從結(jié)構(gòu)，主站可以得到令牌輪詢掃描從站。在 STEP7 軟件中的硬件組態(tài)功能是一個非常實用的功能。它的指令語法與一個繼電器梯形邏輯圖相似 :當(dāng)電信號通過各個觸點復(fù)合元件以及輸出線圈時，梯形圖可以讓你追蹤電信號在電源示意線之間的流動。通過 STEP7，用戶可以進(jìn)行系統(tǒng)配置和程序的編寫、調(diào)試 、在線診斷 PLC 硬件配置狀態(tài)、控制 PLC 的運行狀態(tài)和 I/O 通道的狀態(tài)等。這種電路如三相全控橋式整流電路。 SIMATIC S7300 系列 PLC 是針對大中型控制系 統(tǒng)而設(shè)計的中 型 PLC，采用模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計，堅固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)，以及用戶友好的操作使 SIMATIC S7300 成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中首選的理想解決方案。 硬件選型 PLC 的機(jī)型選擇 隨著 PLC 的推廣普及， PLC 產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多，而且功能也日趨完善。如常用的“ 03H”，代碼表示主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器的值。字 符之間的最大間隔為 15，若大于 15，則接收設(shè)備認(rèn)為出現(xiàn)了一個錯誤。從機(jī)正常響應(yīng)時，響應(yīng)功能碼是查詢功能碼的應(yīng)答，數(shù)據(jù)字節(jié)包含從機(jī)采集的數(shù)據(jù)，如寄存器值或狀態(tài)。 在 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中還有一些用于通信的部件必不可少，比如通信介質(zhì)（電纜）、總線部件（總線連接器、中繼器、耦合器、鏈路）和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接器，后者包括PROFIBUS 與串行通信、以太網(wǎng)、 AS1 和 EIB 通信網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接器。有觸摸按鍵的操作員面板俗稱觸摸屏，它們在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。 DPM1 可以發(fā)送參數(shù)給從站，讀取 DP 從站的診斷信息，用 Global Control（全局控制）命令將它的運行狀態(tài)告知給各 DP 從站。通過總線對 DP 主站（ DPM1）進(jìn)行配置。 ProfibusDP 的基本功能 （ 1）傳輸技術(shù)： RS485 雙絞線、雙線電纜或光纜?，F(xiàn)場設(shè)備和現(xiàn)場儀表種類繁多，沒有任何一個生產(chǎn)商能夠提一個控制系統(tǒng)所需的全部現(xiàn)場設(shè)備。集水池中的水經(jīng)回收泵 PRY回收進(jìn)冷卻塔 過高而設(shè)計的。 本論文主要研究內(nèi)容 論文以包鋼煉鐵高爐水沖渣傳動系統(tǒng)的改造工作為背景，采用現(xiàn)場總線技術(shù)全面深入的探討了基于 Profibus 和 Modbus 的煉鐵高爐水沖渣傳動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究，著重研究了系統(tǒng)控制的方案設(shè)計、硬件的選型與設(shè)計、 Profibus 總線技術(shù)、Modbus 總線技術(shù)， PLC 的 Profibus 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編寫 PLC 控制程序 、 PLC 通信及上位機(jī)監(jiān)控軟件 WinCC 的界面設(shè)計。明特克法核心設(shè)備是通過特殊設(shè)計和制造的一臺螺旋輸送機(jī)和一臺過濾器組成。 水渣由傾斜放置的螺旋輸送機(jī)向上輸送，靠重力實現(xiàn)水和渣的分離，稱為明特克 (MTC)法。 高爐熔渣由于自身溫度高，含熱量豐富，對能源工業(yè)來說是一種很好的二次能源。水淬后得到的?；?(水渣 ) 絕大部分為非晶態(tài) ， 其含量超過 95 ％，可用作生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥的原料。該法與其他水淬法不同，在渣溝下面增加了?；唽崿F(xiàn)機(jī)械粒化，?；蟮臓t渣顆 粒被水冷卻、水淬，產(chǎn)生的氣體通過煙囪排出。這些技術(shù)包括干式粒化工藝和化學(xué)?；に嚒? 然后，?；蟮母郀t渣進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓塔，由于北?；癄t距離轉(zhuǎn)鼓塔一定距離，要有倒渣泵 PSL1 和 PSL2 將粒化后的高爐渣打入轉(zhuǎn)鼓塔。 IEC 對現(xiàn)場總線一詞的定義為 :現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。 開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。同步模式：輸出同步；鎖定模式：