（宝钢集团八钢公司炼铁分公司 新疆乌鲁木齐 830022）
摘要：本文首先对八钢COREX炉竖炉探尺控制系统Profibus-DP网络现状进行了描述，提出改造优化的必要性，并对现用控制网络结构进行了深入的分析。然后根据控制系统网络结构的实际需求，结合分析的结果，对八钢COREX炉竖炉探尺控制系统Profibus-DP网络提出了改造优化方案，并在充分利用现有的网络资源的基础上，对八钢COREX炉竖炉探尺控制系统Profibus-DP网络进行网络改造优化设计与实施。改造优化之后的八钢COREX炉竖炉探尺系统Profibus-DP控制网络完全满足现场工艺、设备使用条件，并且控制网络运行更加安全稳定可靠、便于维护。
关键词：Profibus-DP；冗余配置；八钢COREX炉竖炉炉顶控制系统
1 前言
八钢COREX炉竖炉炉顶上料原设计是由炉顶的2个放射性料位计控制信号来实现自动放料，为了满足工艺需求灵活定料线和增加调控竖炉路况的手段，现将竖炉炉顶的2个放射性料位计取消，增设南、北两条机械探尺。探尺控制系统设计采用交流变频控制方案，选用西门子矢量控制的电压源型变频器6SE70系列来实现。为满足现场工艺条件能够实现竖炉南、北两条探尺远程操作控制功能，必须对现用控制系统Profibus-DP网络进行改造优化，将变频器及脉冲编码器组态入PLC主控制系统当中；对Profibus-DP网络改造优化的方案决定采用变频器选配CBP2通讯板，变频器、编码器、主控制系统PLC 控制器三者之间通过Profibus电缆以Profibus-DP现场总线的通讯协议进行通讯并进行控制指令及信号数据的可靠传递。
2 Profibus-DP的特点[1]
Profibus是不依赖于生产厂家，且开放的现场总线，各种自动化设备均可通过同样的接口交换信息。Profibus-DP是将智能化的现场设备和自动化系统通过一种标准的通讯协议连接在一起，实现互操作。它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I／O的通信。使用Profibus-DP可取代大量的开关量及模拟量信号传输，特别适合于PLC与现场级分布式I／0设备之间的通讯。与传统的DCS系统相比，现场总线系统主要有以下特点：（1）信号传输数字化，标准统一开放；（2）互换性和互操作性好，不同制造厂生产的仪表可以互连；（3）控制分散，现场控制仪表不仅有检测功能，还有运算和控制功能，使控制回路彻底分散；（4）一条通讯线连接多台控制设备，对现场环境的适应性强，系统可靠性高，抗干扰能力强，精度高。
3 网络优化具体实施方案
八钢COREX炉炉顶控制系统原设计采用冗余安全型配置，CPU采用的是西门子S7-417H冗余系统，Profibus-DP网络也进行冗余配置，整个竖炉炉顶控制系统采用冗余CPU配置+ET200M组成PLC分布式I／0系统。具体硬件组态见图1：
由于八钢COREX炉竖炉炉顶控制系统采用冗余系统，考虑到充分利用现用的控制网络和为了后期网络运行更加稳定可靠，故在现场的控制级设备的DP通讯就必须用Y-Link来实现。组态变频器等现场设备需要安装相应的GSD文件，组态完成的界面见图2。
根据现场设备布局及电缆路由走向情况，变频器位于COREX炉塔架44米电气室，探尺编码器位于塔架77米，各站之间、站与变频器之间、变频器与编码器之间通过Profibus电缆连接通讯。考虑到现场环境及Profibus电缆敷设长度在后期使用时对整个DP网络通讯的影响，实施方案决定变频器与编码器之间增加OLM光纤链路模块，并将其之间的Profibus电缆设计为铠装多模光纤实现整个网络的通讯。网络改造优化方案实施示意图见图3。
4结束语
通过此次对八钢COREX炉竖炉探尺系统Profibus-DP控制网络改造优化，最终实现了竖炉南、北两条探尺远程操作控制功能，不仅使现用网络运行更加稳定可靠，而且平时维护的工作量也大大减少，同时节约了投资设备的后继成本，是工业现场控制级设备电气自动化发展的必然结果。
参考文献：
[1]孙鹤旭，梁涛，云利军.Profibus现场总线控制系统的设计与开发[J].国防工业出版社，2007-4-1.
作者简介：
倪永彪，男，工学学士，电气工程师，从事一般技术及管理，乌鲁木齐宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一炼铁分厂.
论文作者:倪永彪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：控制系统论文; 炉顶论文; 网络论文; 变频器论文; 现场论文; 冗余论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第22期论文;