工业现场总线技术在高炉系统上的应用

现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。它适合于替代价格昂贵的 24V DC和 4～20mA测量信号平行传输线路。在节省线路与设备的同时，也为武钢炼铁厂的以太网系统提供了现场级的控制功能。其原理如下图2所示：

图2 现场总线原理图

从图中我们可以看到现场总线主要有以下优点：

（1）减少设备（如隔离器、端子点数），节省工程费用。

（2）由于免去了D/A及A/D转换的过程，使信号精确度r提高。

（3）可以避免上千个检测点和控制点的检测信号汇集到DCS 的入口处所造成的信号堵塞，而是把控制功能下放到现场，增加了系统的可靠性。

（4）组态简单，安装、运行、维护简便；

（5）采用IP67的防护等级，使之完全适合高炉现场的恶劣环境。

四 武钢炼铁厂总线监控及组态方式

4.1与PLC的总线接口

武钢炼铁厂采用施耐德PLC（Quantum系列），它采用PTQ模块对总线进行组态，PTQ模块支持工业总线Profibus-DP协议，具有很强的扩展性，机架上挂接一块PTQ模块，利用Profibus-DP 协议从工业总线上采集数据、控制现场设备的运行。通过Turck公司提供的GSD文件，采用ProSoft Configuration Builder总线配置软件，完成对总线的配置，然后利用施耐德PLC编程软件Concept导入配置后的文件，然后通过程序完成对总线设备的监控和操作。组态图如图3：

图 组态

4.2计算机监控

在总线监控画面中，我们采用Wonderware公司的Intouch软件进行监控，可以监控每个总线模块的通讯状态，当出现总线报警时，我们很快就可以通过总线确认出现故障的设备，有效地提高了故障抢修的时间。

五 应用效果及未来展望

采用现场总线避免了大量的点到点的电缆敷设，降低了线路敷设设计的难度和施工的复杂性，节省了投资、安装、调试及维护的费用，维护方便，减少了高炉休风次数，为炼铁厂的生产带来了直接的经济效益，收到了良好效果。

面对工业技术革命的挑战，我们应该把握机遇。现场总线技术在自动化控制系统中的应用，必将拥有越来越广泛的领域和空间，对我们的发展起到良好的促进作用。