現(xiàn)場總線技術PROFIBUS在HXD的應用

1.前言

　　HXD是一種高性能的煙草葉絲在線膨脹干燥設備，具有機械構造簡單、自動化程度高、可靠性好、維護費用較低、可有效提高煙絲填充能力并改善和穩(wěn)定卷煙內(nèi)在品質等優(yōu)點，因此研究并推廣HXD的控制方式對促進我國煙草行業(yè)的發(fā)展是有益的。

　　PROFIBUS是PROCESS FIELD BUS的縮寫，是一種國際性的開放式的現(xiàn)場總線標準，廣泛應用于加工制造、流程工業(yè)及樓宇等方面的自動化控制，技術已十分成熟。PROFIBUS依據(jù)應用特點分為PROFIBUS-DP，PROFIBUS-PA，PROFIBUS-FMS三個相互兼容版本。

2.HXD的構成及工藝流程

　　以濟南卷煙廠的HXD為例介紹HXD的構成。

　　HXD可分為燃燒爐、干燥塔及旋風分離器兩大部分，共有電機11臺;燃燒爐部分與PROFIBUS-PA相連的設備如下：溫度傳感器（TT）6個，流量調節(jié)閥（FCV）6個，流量傳感器（FT）3個，壓力傳感器（PT）1個;干燥塔及旋風分離器部分與PROFIBUS-PA相連的設備如下：溫度傳感器（TT）3個，流量調節(jié)閥（FCV）5個，水分儀（MT）一臺，流量傳感器（FT）4個，差壓傳感器（PdT）1個;兩部分皆有火花（焰）探測器，另有壓力調節(jié)閥、壓力開關、電磁閥、單向閥等設備若干。

　　HXD具有將回潮后葉絲膨脹、干燥并自動調節(jié)煙絲水分等功能，其工藝流程如附圖1所示。

圖1 HXD工藝流程

3.控制系統(tǒng)構成及功能

　　3.1 控制系統(tǒng)構成

　　如附圖2所示，系統(tǒng)采用PROFIBUS—DP單主站系統(tǒng)，主站選用高性能的S7-400型PLC，系統(tǒng)通過DP協(xié)議連接I/O控制單元ET200S、PC670、TP27、水分儀、變頻器及S7300型PLC;通過DP/PA耦合器與現(xiàn)場溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、流量調節(jié)閥相連?，F(xiàn)場設有5個現(xiàn)場控制柜，控制柜接口模塊分別選用IM157與IM151及帶PROFIBUS接口的變頻器，通過DP/PA耦合器可方便的將掛在ROFIBUS-PA上的設備集成到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡上，通過PROFIBUS協(xié)議將PLC與現(xiàn)場控制柜、現(xiàn)場檢測與調節(jié)儀表等設備有機的連在一起，構成一體化控制系統(tǒng)。

圖2 HXD網(wǎng)絡拓撲圖

　　3.2 系統(tǒng)功能

　?。?）水分/工藝氣體溫度的控制;

　　（2）工藝氣體流量的控制;

　?。?）進料口壓力的控制;

　?。?）系統(tǒng)清洗與滅火控制;

　?。?）燃燒爐的控制;

　　（6）工藝及控制參數(shù)的設定功能;

　?。?）工藝流程監(jiān)控及設備運行狀態(tài)顯示;

　?。?）故障診斷與報警功能;

　　（9）相關參數(shù)的顯示功能。