industralit控制系統(tǒng)和turck現(xiàn)場(chǎng)總線

1、IndustralIndustralITIT控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)和TURCKTURCK現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線在高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用在高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用陳艷賈世清張如偉(宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司煉鐵廠)摘要：改造后的自動(dòng)化系統(tǒng)通過采用具有世界領(lǐng)先水平的德國ABB公司的IndustralIT控制系統(tǒng)，并掛接TURCK（圖爾克）現(xiàn)場(chǎng)總線，來實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐及整個(gè)配套系統(tǒng)生產(chǎn)的監(jiān)視、控制與計(jì)量。兩者的成功掛接應(yīng)用后，控制系統(tǒng)硬件采集的各類模

2、擬信號(hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、誤差小，而且信號(hào)質(zhì)量好，為高爐生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)，并帶來了一系列的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：改造IndustralIT控制系統(tǒng)TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線1概述概述原宣鋼煉鐵廠西鐵區(qū)1#高爐及熱風(fēng)爐數(shù)據(jù)檢測(cè)采用北京和利時(shí)早期版本的FODCSDCS系統(tǒng)，由于無法與槽下的設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊，其操作性和擴(kuò)展性差，而且FODCS系統(tǒng)硬件固有穩(wěn)定性差、抗干擾性能不好等缺陷已對(duì)高爐的生產(chǎn)造成極大的影響，因此急需對(duì)1#高爐及熱風(fēng)爐的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造。本次

3、改造的目的：一是滿足高爐快節(jié)奏的生產(chǎn)工藝要求，提供準(zhǔn)確無誤和高質(zhì)量的信號(hào)；二是提高自動(dòng)化的裝備水平和設(shè)備的抗干擾能力，并減少故障率，使自動(dòng)化設(shè)備能更好的為高爐生產(chǎn)服務(wù)。改造后的自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用具有世界領(lǐng)先水平的德國ABB公司的IndustralIT控制系統(tǒng)，并掛接TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線，來實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐及整個(gè)配套系統(tǒng)生產(chǎn)的監(jiān)視、控制與計(jì)量。IndustralIT過程控制系統(tǒng)融傳統(tǒng)的DCS和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體并支持多種國際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)具備高

4、度的靈活性和極好的擴(kuò)展性，無論是小型生產(chǎn)裝置的控制，還是超大規(guī)模的生產(chǎn)管理控制應(yīng)用，該系統(tǒng)都能應(yīng)付自如。目前IndustralIT控制系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用到大型高爐的過程控制當(dāng)中。TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線是由FLDPpicozuch組成的PROFIBUSDP總線，可連接大量的IO點(diǎn)，提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸。IndustralIT過程控制系統(tǒng)和TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線的掛接應(yīng)用，符合我們1#高爐配套設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)需要，優(yōu)化和簡便了操作現(xiàn)場(chǎng)，提供了準(zhǔn)確可靠

5、的各種信號(hào)。IndustralIT過程控制系統(tǒng)分為兩級(jí)：操作管理級(jí)和過程控制級(jí)。在操作管理級(jí)上不僅實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控操作功能，包括預(yù)定義及自由格式動(dòng)態(tài)畫面顯示、趨勢(shì)顯示、彈出式報(bào)警及操作指導(dǎo)信息、報(bào)表打印、硬件診斷等，而且完成配方管理及數(shù)據(jù)交換等管理功能。過程控制級(jí)實(shí)現(xiàn)包括復(fù)雜控制在內(nèi)的各種回路調(diào)節(jié)，如各種PID、比值、Simith等，和高速邏輯控制、順序控制以及批量間歇控制功能。系統(tǒng)的系統(tǒng)分布如圖1所示：2操作管理級(jí)操作管理級(jí)過

6、程控制站操作管理站圖11＃高爐自動(dòng)控制系統(tǒng)分布示意圖進(jìn)行控制，該系統(tǒng)內(nèi)嵌了現(xiàn)場(chǎng)總線接口和通迅，為用戶使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)提供了很靈活的選擇。每個(gè)AC800F允許插入帶有4塊現(xiàn)場(chǎng)總線接口的卡件(卡件類型可以不同)，每個(gè)卡件連接1條DP現(xiàn)場(chǎng)總線以采集來自現(xiàn)場(chǎng)的過程數(shù)據(jù)和診斷信息。通過EI803連接以太網(wǎng)卡與操作管理站和過程控制站進(jìn)行通訊，達(dá)到控制的目的。具體配置情況如圖2所示。4TURCKTURCK現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線針對(duì)高爐本體與主控室距離較遠(yuǎn)的

7、現(xiàn)狀，這兩者之間我們選用德國TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來銜接IndustralIT控制系統(tǒng)，來滿足自動(dòng)化控制的實(shí)際情況和高爐生產(chǎn)特點(diǎn)。TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線具有很高的穩(wěn)定性和抗干擾能力，能夠從從站讀取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入信息，并將輸出信息寫到從站作用于現(xiàn)場(chǎng)控制。TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線是由FLDPpicozuch組成的PROFIBUSDP總線，它非常簡便、堅(jiān)固和可靠，支持分布式組件的在線參數(shù)化、與HART現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通訊、以及冗余和故障安全功能，還可通過新的

8、分布式組件進(jìn)行在線擴(kuò)展，因此能與IndustralIT控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的掛接，具有成功實(shí)現(xiàn)的可行性。選擇TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線基于以上考慮之外，還由于它具有以下優(yōu)點(diǎn)：①、支持PROFIBUSDP通訊協(xié)議；②、具有防水、防塵、抗震動(dòng)的特性，可以直接安裝于工業(yè)設(shè)備上；③、具有較高的性能價(jià)格比，系統(tǒng)綜合成本減少；④、自動(dòng)診斷和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)；⑤、便于組態(tài)，編程的工作量降低。系統(tǒng)改造后近一年的實(shí)踐證明，TURCK現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于Industral

9、IT控制系統(tǒng)后，系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，采集的信號(hào)準(zhǔn)確可靠、質(zhì)量高，滿足高爐的生產(chǎn)需要。而且，通訊線長度為180米，現(xiàn)場(chǎng)通訊線由改造前的31條變成了改造后的1條，直接節(jié)約資金108900元，現(xiàn)場(chǎng)線路也變得整齊和便于維護(hù)。因此，兩者的銜接應(yīng)用是很成功的。5自動(dòng)化系統(tǒng)改造后的運(yùn)行情況自動(dòng)化系統(tǒng)改造后的運(yùn)行情況通過近一年時(shí)間的運(yùn)行觀察，AC800F硬件采集的各類模擬信號(hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、誤差小，而且信號(hào)質(zhì)量好，故障率較低，為高爐生產(chǎn)及時(shí)了解高爐各部位運(yùn)

10、行情況提供了可靠依據(jù)。改造后的自動(dòng)化控制系統(tǒng)給高爐生產(chǎn)帶來了一系列的經(jīng)濟(jì)效益，比如高爐頂壓調(diào)節(jié)。高爐頂壓波動(dòng)范圍由改造前15KPa縮小為改造后的6KPa。改造前后頂壓波動(dòng)范圍縮小了9KPa，可使頂壓平均水平至少提高2KPa。目前1#高爐頂壓平均水平為6070KPa，根據(jù)煉鐵工藝計(jì)算，在98KPa的情況下，爐頂壓力提高10KPa，焦比降低0.4%，產(chǎn)量提高2%。依此計(jì)算，每年可節(jié)約焦炭218噸，增產(chǎn)2673噸，經(jīng)濟(jì)效益48.89萬元。6結(jié)