基于PROFIBUS-DP总线的两级网络在加热炉上的应用

摘要

本文以武钢轧板厂的2＃步进式加热炉的控制系统为背景，研究了基于PROFtBUS-DP现场总线的加热炉二级网络自动控制系统。论文在阐述加热炉工艺及其相关创新技术的基础上，还分析了其控制系统中现场总线、工业以太网等的特点。 整个网络分为两级。在设备级，通过现场总线Profibus-DP完成PLC与各变频装置和RemoteI/0之间的通讯。而这一级通过3台PLC和其远程站，将整个系统从专业上分为电气传动控制系统、液压系统、汽化冷却系统、计算机工艺控制系统等几个主要部分。其中电气传动部分由PLC(SIEMENSs7—300/400系列)、变频器(SIEMENS6SE70系列)、电机、MCC(Motor Control Center马达控制中心)等组成，和液压系统配合控制加热炉的辊道、装钢机、出钢机、步进梁等传动设备：和汽化系统配合控制整个加热炉的冷却系统；和计算机工艺控制系统配合，控制加热炉的各种连续过程参数(如温度、压力、流量、液位等)，从而对加热炉的燃烧系统进行控制。在控制级，通过工业以太网Ethernet完成各PLC之间、PLC与操作站HMI之间的通讯。整个系统有5个HMI与3台PLC相连，对整个加热炉全面控制，同时完成在线监视及故障报警和报表打印，实时显示各个过程参数，及实现过程工艺的记录和优化。 可以看出整个系统采用了PROFIBUS—DP现场总线技术，使PLC与HMI间的过程通信更简化，增强了系统的可靠性和稳定性，提高了控制精度，减少了故障点，降低了维护的强度。通过研究该系统，为以后设备的改造提供了成功的案例参考和理论指导。

目录

文摘

英文文摘

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1引言

2主要技术简介

2.1现场总线

2.2工业以太网

2.3 PROFIBUS-DP现场总线

2.4人机界面(HMI)

2.5 PLC及编程软件

2.6变频器及其网络控制

3系统结构及配置

3.1系统简介

3.2一级网络

3.3二级网络

4系统各部分功能简介

4.1辊道、炉门和出钢机

4.2板坯定位

4.3高架式装钢机

4.4步进梁

4.5液压系统

4.6公辅设施及汽化冷却设备

4.7计算机过程控制

5效果和评价

5.1综合评价

5.2系统改进

5.3系统的功能改进设想

5.4关于总线技术的几点个人看法

结束语

致谢

参考文献