基于PROFIBUS總線的膠帶運輸機DCS監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、膠帶運輸機是一種電機驅動的連續(xù)運輸設備，主要用來輸送物料和成品，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)及各種生產(chǎn)型企業(yè)之中。運輸機系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定的運行是提高生產(chǎn)效率的保證。但是目前在國內(nèi)工礦等企業(yè)領域，有些企業(yè)運輸機設備的控制仍然停留在基本的操作上，設備的操作基本由操作人員手工完成，監(jiān)控功能不夠完善，應用系統(tǒng)分散孤立、基礎信息不完備、數(shù)據(jù)共享能力差、安全措施薄弱、調(diào)度中心難以全面掌握生產(chǎn)情況，難以進行整體的信息化管理決策。由此使得生產(chǎn)事故頻頻發(fā)生，嚴重

2、威脅生產(chǎn)現(xiàn)場人員的安全，制約了企業(yè)的發(fā)展。在企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大、安全需求進一步提高的新形勢下，迫切需要裝備新一代安全、高效、管理方便的膠帶運輸機安全管理系統(tǒng)，以適應企業(yè)的發(fā)展要求。
　　 論文分析了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS，F(xiàn)ieldbus Control System）結構及特點，與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)進行比較，并根據(jù)對膠帶運輸機工作特性和功能要求，應用PROFIBUS現(xiàn)場總線技術，設計了一種基于現(xiàn)場總線的集散控制系統(tǒng)（DCS

3、，DistributedControl System）。該系統(tǒng)秉承了Des與FCS的優(yōu)點，實現(xiàn)了對膠帶運輸機的現(xiàn)場保護和監(jiān)控，運行可靠、實時性高、便于操作和管理。
　　 首先，對膠帶運輸機監(jiān)控系統(tǒng)進行了硬件設計。膠帶運輸機監(jiān)控系統(tǒng)分為單機監(jiān)控和集中監(jiān)控兩種形式。每個現(xiàn)場控制站以S7-200 PLC作為核心控制器對膠帶運輸機進行獨立的過程控制，以觸摸屏作為人機界面對膠帶運輸機進行手動控制和實時過程監(jiān)控，實現(xiàn)了單機監(jiān)控功能。選用在過

4、程控制領域應用廣泛和極具影響的PROFIBUS現(xiàn)場總線實現(xiàn)了通信連接，各單機監(jiān)控系統(tǒng)通過PROFIBUS-DP協(xié)議總線接入監(jiān)控中心.監(jiān)控中心接收各站點當前運行狀態(tài)信息，并實時向各站點發(fā)送命令，整個系統(tǒng)處于監(jiān)控中心的集中監(jiān)控之下，實現(xiàn)了集中監(jiān)控功能。
　　 其次，對膠帶運輸機監(jiān)控系統(tǒng)進行了軟件設計。深入分析了PROFIBUS-DP的協(xié)議結構及功能，構建了一種基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡。膠帶運輸機監(jiān)控系統(tǒng)中，將監(jiān)控

5、中心做為第一類DP主站，現(xiàn)場控制站作為DP從站，人機界面作為第二類DP主站。第一類DP主站與DP從站之間以及第二類DP主站與DP從站之間都采用主從方式進行通信。在主從站通信過程中，監(jiān)控軟件WinCC與現(xiàn)場控制器之間采用OPC技術進行了變量的連接，實現(xiàn)了WinCC與S7-200 PLC的通信。
　　 最后，以WinCC作為監(jiān)控界面的設計平臺，介紹了組態(tài)軟件的設計步驟和開發(fā)過程。根據(jù)膠帶運輸機的控制流程，進行了監(jiān)控程序設計、圖形界面