現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)PROFIBUS在HXD的應(yīng)用

1.前言

　　HXD是一種高性能的煙草葉絲在線膨脹干燥設(shè)備，具有機(jī)械構(gòu)造簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、可靠性好、維護(hù)費(fèi)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(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，因此研究并推廣HXD的控制方式對(duì)促進(jìn)我國(guó)煙草行業(yè)的發(fā)展是有益的。

　　PROFIBUS是PROCESS FIELD BUS的縮寫(xiě)，是一種國(guó)際性的開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于加工制造、流程工業(yè)及樓宇等方面的自動(dòng)化控制，技術(shù)已十分成熟。PROFIBUS依據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)分為PROFIBUS-DP，PROFIBUS-PA，PROFIBUS-FMS三個(gè)相互兼容版本。

2.HXD的構(gòu)成及工藝流程

　　以濟(jì)南卷煙廠的HXD為例介紹HXD的構(gòu)成。

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

　　HXD具有將回潮后葉絲膨脹、干燥并自動(dòng)調(diào)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(gòu)成及功能

　　3.1 控制系統(tǒng)構(gòu)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(guò)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(guò)DP/PA耦合器與現(xiàn)場(chǎng)溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、流量調(diào)節(jié)閥相連。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有5個(gè)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)DP/PA耦合器可方便的將掛在ROFIBUS-PA上的設(shè)備集成到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)PROFIBUS協(xié)議將PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制柜、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與調(diào)節(jié)儀表等設(shè)備有機(jī)的連在一起，構(gòu)成一體化控制系統(tǒng)。

圖2 HXD網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　3.2 系統(tǒng)功能

　?。?）水分/工藝氣體溫度的控制;

　?。?）工藝氣體流量的控制;

　　（3）進(jìn)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(shè)定功能;

　?。?）工藝流程監(jiān)控及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示;

　?。?）故障診斷與報(bào)警功能;

　?。?）相關(guān)參數(shù)的顯示功能。