现场总线技术在煤炭装车站中的应用

煤矿现代化2013年第5期总第116期现场总线技术在煤炭装车站中的应用张康,刘淑良(山东博润工业技术股份有限公司,山东淄博255000)摘要现场总线技术在工业控制中应用越来越广泛,各公司的现场总线技术产品也越来越多。本文主要介绍了EtherNet、ContolNet和DeviceNet网络控制的技术特征及在煤炭装车站中的应用情况。关键词现场总线; 煤炭装车站;应用;网络中图分类号:TD676文献标志码:A文 章编号: 1009- -0797(2013 )05- 0090-2快速定量装车站是我国在20世纪90年代中期通讯都是利用EtherNet来实现。从国外引进的一-种列车装载系统，在我国被广泛应控制网ControlNet通讯采用当今流行的生产者/用于煤炭的列车装车中，它能够快速的将物料装载消费者模式,该模式采用多信道广播式,定点传送，到行进中的火车车厢中凹,以山东博润生产研发的精属于预定性信息，每个信号对应一一个单独的地址,占确快速定量装车站为例,其工作能力达到5500t/h,平一个网络节点,网络所有节点同步,信息吞吐量大,均单节65t车厢的装载时间小于45s,单车装车精度速度快,网络效率高;因此控制网具有高速、高度确为土0.1%,整列车装车精度为士0.01%。定和可重复性的网络，特别适用于对时间苛刻要求煤炭装车站控制系统复杂,监测点较多，能够同的复杂应用场合的信息传输4。时对机械、液压、电机等设备进行控制,同时对计算设备网DeveiceNet是一种低成本、高开放性、高机控制柜等多站点通讯。而目前PLC的控制方式有可靠性、高效率、高实时性、应用日益广泛的可连接集中式与分布式两种，其中集中式控制方式需要将底层网络。它采用现场总线技术,将诸如可编程序控动力线和信号线都要集中在总控室,布线复杂,线缆制器、传感器光电开关操作员终端、电动机、直流成本高,不易维护,而分布式控制方式可以将控制柜调速器、变频器等现场智能设备连接起来,是减少现安排在设备现场，各控制柜的控制模块与总控室的场I/0接口和布线数量、将控制功能下载到现场设备主机构成网络,与PLC集中式控制相比结构简单,布的分布式控制系统的理想解决方案5。线清晰,成本降低,维护方便2。因此随着现场总线技2装车站系统组成术的发展以及相关产品进入国内市场，煤炭装车站采用现场总线组成分布式控制系统，提高了PLC的煤炭装车站控制系统的控制器选择Rockwell的使用性价比,降低投资成本。美国的Rockwell 公司开Logix5000系列产品，配备EtherNetlP 模块、发的ControlNet和DeviceNet可以与EtherNet组成工ControlNet通信模块、DeviceNet扫描模块等。上位机业控制网络,能有效地对煤炭装车站网络进行控制、通过EtherNetIP模块与总控制器进行通信，通过局组态、数据采集等。域网监视各个分站和设备的运行状态，以及获取系统的数据、报警等信息;总控制器与给料机控制器通现场总线简介过ControlNet通信模块进行通信,控制活化给料机喂EtherNet出现较早, ControlNet和DeviceNet 是由料闸门电机、液压站等设备的运行;装车站闸门、称美国罗克韦尔公司于九十年代中期推出的面向控制重、溜槽伺服油缸等设备的运行都是总控制器通过层的实时性现场总线。罗克韦尔自动化公司的设计DeviceNet扫描模块对整个网络进行管理。系统的网之初就提出了三层网络的概念，分别是EtherNet,络拓扑图如图1所示。ControlNet, DeveiceNet，上层信息用于 全体的数据采装车站系统主要控制功能:①给料控制。控制给集和程序维护;中层自动化和控制层实现实时I/O的料机振动电机以及输送皮带的自动启停及保护等，控制,控制器的互锁和报文的传送;底层设备网用于能够实现给料自动化;②配煤控制。由称重传感器、底层设备的低成本,高效率的信息集成凹。超声波料位计或其它物位探测装置测定缓冲仓中煤以太网EtherNet 是当今现有局域网采用的最通炭的量,防止煤炭溢出或称重时缺煤;③称重控制。用的通信协议标准。煤炭装车站系统中，PLC与上位主要由精密称重传感器与配套仪表等组成，可以精机的通讯、平行PLC之间的通讯以及主控室之间的确控制需要装载的煤炭的重量:④液压控制。主要控中国煤化工●90.YHCNMH G .煤矿现代化2013年第5期总第116期制系统的液压站及蓄能器的压力，保证系统动作快制领域的发展趋势。速准确,不影响称重的精度;⑤闸门控制。主要控制装车站的缓冲仓闸门]及卸料闸门，在下料时根据程医槽分制正常序设定打开或关闭闸门;⑥溜槽控制。控制溜槽移动到停靠位及工作位,以及溜槽在装车工作时的伸缩;ENE⑦MCC柜控制。通过MCC柜控制液压站电机、冷却泵电机、热风机以及吊车电机的启动与停止;⑧辅助,偶滕分站正家系统控制。包括各种取暖除尘、打印、记录等装置的控制。控利口控制计算机:控制计算机2第三方系统按口ETEtheretCC分站5正前始料机中央控制室PLC原压分做王元CC分站8正常ControlMlet平城台分站正常Devicale L Dericlet图2网络运行监控图参考文献:缓冲仓分站用门分站富情分姑 被压始分站 机车信息分站手操台分站其他分站移重仪表ncC柜[1] 张泽江.新型称重系统在快速装车系统中的应用[].煤质技图1煤炭装车站网络 拓扑图术,2004, (5):20- -21.[2] 邓遵义,高雪琴李利民.基于现场总线的小麦粉生产过程3网络运行监控控制系统[J].粮食与饲料工业,2009, (10):5-6.应用Logix5000 系列产品FactoryTalk View [3] 王红霞,杜坚,张禾,等. 基于Rockwell 现场总线的电梯监控Studio绘制装车站系统界面,可以实时在线对系统进系统设计[J].仪器仪表用户,2009,16(3):25- -26.行监测、控制等操作。以煤炭装车站的DeviceNet为[4]郭欣,张新,齐玫,等.基于ControlNet的铁路装车控制的设例，通过图2运行监控图可以得到系统在网络运行计与实现[],煤炭技术,2009,28(9):25-27.时设备网的运行正常、运行故障、响应故障、电源故[5]吴志力.DericeNet现场总线在纵剪分条机组上的应用[].障以及分站网络正常等情况，在系统运行时可以及机电工程技术,2009,38(12); 80-83.时有效的排除故障，保证装车站各分站之间协调有作者简介:序地工作。张康(1983-),男,山东淄博人,山东理工大学毕业,硕士研4结束语究生,山东博润工业技术股份有限公司,电气工程师,主要从博润煤炭装车站控制系统采用现场总线控制技事自动化技术研究与煤矿机械设备。术,方便了安装和调试,极大提高了控制系统的可靠性和实时性。现场总线适用于现代大型工业网络控制,其显著优点决定着被广泛应用,并将成为未来控(收稿日期:2013- -5-19)Fieldbus Technology Application in Coal Loading StationsZhang Kang, Liu Shuliang(Shandong Borun Process Industrial Technology Co,Ltd ,Zibo 25000,China)Abstract: The fieldbus technology in industrial control is used more and more widely, each compani's products of fieldbus technology are in-creasing. This paper mainly introduces the control technical characteristics of EtherNet, ControlNet and DeviceNet and their application incoal loading stations.Key words: fieldbus;coal loading statins ;application;net中国煤化工●91MHCNMH G