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微硬創(chuàng)新MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)在高爐上配料系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間:2014-05-22 11:17:46來(lái)源:北京微硬創(chuàng)新科技有限公司

導(dǎo)語(yǔ):? 應(yīng)用北京微硬創(chuàng)新科技有限公司的MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)后,實(shí)現(xiàn)了MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS的功能,方便了現(xiàn)場(chǎng)各種MODBUS設(shè)備接入PROFIBUS。
一、概述
河北某民營(yíng)鋼廠(chǎng),主要現(xiàn)有煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產(chǎn)工序,并有開(kāi)采煤礦、鐵礦和石灰石資源的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。該廠(chǎng)高爐上配料系統(tǒng)采用西門(mén)子S7300系列PLC,現(xiàn)場(chǎng)各種儀表和變頻器通過(guò)微硬創(chuàng)新MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)與西門(mén)子PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐上配料過(guò)程的檢測(cè)和控制。
二、解決方案 
系統(tǒng)通訊選擇 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),控制器采用西門(mén)子 300 系列 PLC 可編程序控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集中控制管理?,F(xiàn)場(chǎng)部分采用自動(dòng)稱(chēng)重給料機(jī)實(shí)現(xiàn)單倉(cāng)物料的定量控制。在該項(xiàng)目中,現(xiàn)場(chǎng)所有的稱(chēng)重儀表選用JX型稱(chēng)重儀表,變頻器選用施耐德ATV71 。現(xiàn)場(chǎng)這些設(shè)備通訊都是MODBUS接口,無(wú)法直接與西門(mén)子315-2DP的主站直接通訊。采用北京微硬創(chuàng)新科技有限公司的MODBUS 轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)后,解決了通訊的問(wèn)題。使現(xiàn)場(chǎng)各種串口設(shè)備可以順利的連接到 Profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與西門(mén)子300PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下圖 2-1 :
圖 2-1
三、系統(tǒng)介紹
3.1微硬創(chuàng)新MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)
   型號(hào)為PBMD485-K20的網(wǎng)關(guān),能夠?qū)ODBUS接口的各種儀表和設(shè)備接入到PROFIBUS系統(tǒng)中,如:具有MODBUS協(xié)議接口的變頻器、電機(jī)啟動(dòng)保護(hù)裝置、智能高低壓電器、電量測(cè)量裝置、各種變送器、智能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備及儀表等等。該產(chǎn)品在STEP7中配置,并且有專(zhuān)門(mén)的狀態(tài)字,監(jiān)控MODBUS從站,輕松知道現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)。
該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)支持MODBUS 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H號(hào)功能碼;
(2)PROFIBUS-DP協(xié)議,符合;JB/T 10308.3-2001: 測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)第3部分:PROFIBUS規(guī)范;
(3)標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS-DP驅(qū)動(dòng)接口, 波特率自適應(yīng),最大波特率12M;
(4)PROFIBUS 側(cè)的輸入/輸出數(shù)量在以下三種范圍內(nèi)可以由用戶(hù)自由設(shè)定: 
①I(mǎi)nput Bytes + Output Bytes ≤ 232 Bytes;
② Max Input Bytes ≤ 224 Bytes;
③ Max Output Bytes ≤224 Bytes。
(5)標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口,半雙工,波特率在 2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K可選;校驗(yàn)位(偶、奇、無(wú))可選。
(7)RS485最大通信報(bào)文長(zhǎng)度:發(fā)送230字節(jié)、接受230字節(jié)
(8)供電:24VDC(±5%),160mA
(9)工作環(huán)境溫度: -20-55℃, 濕度≤90%
(10)安裝:35mm導(dǎo)軌。
(11)防護(hù)等級(jí):IP40。
3.2 JX重量顯示變送儀
JX重量顯示變送儀 (以下稱(chēng) JX電子秤)采用目前最新片上系統(tǒng)( SOC )及∑∕⊿信號(hào)提取技術(shù)打造的一款泛用型電子秤二次儀表。
JX電子秤二次儀表,性能極其穩(wěn)定,經(jīng)實(shí)測(cè)溫度漂移低于 10ppm ,線(xiàn)性度優(yōu)于 0.02% 。全數(shù)碼標(biāo)定功能無(wú)需計(jì)算標(biāo)定系數(shù)。電子秤二次儀表含有自動(dòng)“ O ”點(diǎn)跟蹤的選擇功能,根據(jù)實(shí)際需要確定合適的跟蹤時(shí)間系數(shù)。該電子秤二次儀表還具備自動(dòng)加料補(bǔ)償功能,即在加料控制中可以自動(dòng)找準(zhǔn)提前量,因此特別適用于配料電子秤。
JX電子秤二次儀表可以作為 MODBUS 總線(xiàn)從站與符合 MODBUS 總線(xiàn)規(guī)約的系統(tǒng)連網(wǎng)。通過(guò)北京微硬創(chuàng)新的MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)接入到西門(mén)子S7300 PROFIBUS系統(tǒng)。 ( 波特率為 9600 、采數(shù)方式為應(yīng)答方式。主站要從站數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)送:從站號(hào) 03 00 00 00 01 CRCL CRCH 。從站回:從站號(hào) 03 02 DA1 DA0 CRCL CRCH)
四、系統(tǒng)組態(tài)
應(yīng)用西門(mén)子STEP7進(jìn)行組態(tài)。MODBUS 轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)的GSD文件由北京微硬創(chuàng)新科技有限公司提供。在安裝和配置的過(guò)程中,需要注意以下幾點(diǎn):
1.硬件接線(xiàn)是否正確,PROFIBUS和MODBUS物理層都是485,正負(fù)不要接錯(cuò)。注意把屏蔽層接好,無(wú)論是PROFIBUS還是MODBUS,雙絞線(xiàn)的屏蔽層接得好壞會(huì)直接影響系統(tǒng)抗電磁干擾的性能。
2.上電過(guò)程中,盡量減少熱插拔的次數(shù)。
3.加載GSD文件進(jìn)行配置,需要注意的設(shè)置的幾個(gè)點(diǎn),PROFIBUS地址和波特率,MODBUS從站地址,MODBUS485通訊波特率及數(shù)據(jù)格式。
五、系統(tǒng)示意圖
六、使用效果 
應(yīng)用北京微硬創(chuàng)新科技有限公司的MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)后,實(shí)現(xiàn)了MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS的功能,方便了現(xiàn)場(chǎng)各種MODBUS設(shè)備接入PROFIBUS。北京微硬創(chuàng)新科技有限公司對(duì)該鋼廠(chǎng)2#高爐上配料系統(tǒng)改造后,帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。不僅實(shí)現(xiàn)了配料系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、集中控制,達(dá)到精準(zhǔn)配料的要求,還大大提高皮帶管理水平,降低備件、維修、電能、皂土消耗等費(fèi)用。高精度的原料配比、下料計(jì)量,平穩(wěn)的原料輸送和全系統(tǒng)的自動(dòng)控制,該配料系統(tǒng)實(shí)行了改造投產(chǎn)至今將近 3 年時(shí)間,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)品可靠,得到了用戶(hù)的好評(píng)。

 

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