总线网关在煤化工行业的应用

图中所示为污水深度处理站扩建部分设备数据采集网络拓扑图，系统采用西门子CPU315-2 DP作为PROFIBUS-DP网络主站；三块西门子CPU226作为PROFIBUS-DP网络从站；三块第三方PROFIBUS数据采集模块作为PROFIBUS-DP网络从站；一块西门子CPU314-2DP作为PROFIBUS-DP网络从站；PC机上安装CP5611卡作为PROFIBUS-DP网络从站。采用PROFIBUS集线器PB-Hub6将所有从站分段网络并行连接到一起，再与主站连接。

3．功能介绍

a. PROFIBUS-DP网络主站采用西门子CPU315-2 DP，采集厂区新增水池液位、流量等信号；

b. 三块西门子CPU226作为PROFIBUS-DP网络从站，控制浮选机、过滤系统及软化系统的运行，并采集运行状态信号；

c. 三块第三方PROFIBUS数据采集模块作为PROFIBUS-DP网络从站，控制新老配电间内水泵运行，采集水泵运行及故障状态；

d. 一块西门子CPU314-2DP作为PROFIBUS-DP网络从站，控制离心脱水机的运行，并采集离心脱水机主要运行状态信号。

e. PC机上安装CP5611卡作为PROFIBUS-DP网络从站，监控网络系统中设备运行状态。

4．PROFIBUS集线器PB-Hub6特点

a. 不需要主站配置：PB-Hub6 是单纯的物理层设备，与上层协议无关。不需要主站配置、无GSD 文件。

b. 波特率9.6K~12M 自适应：不需要开关设置或任何软件配置。

c. 不分主/从站接口、终端/非终端节点：PB-Hub6 的6 个PROFIBUS 接口，主站/从站可接到任何一个接口上。每个接口即可作为终端节点，也可作非终端节点；

d. 物理层透明传输：PB-Hub6 与网络上层协议无关；因此可适用于所有基于RS485 的PROFIBUS 协议功能，包括：PROFIBUS-DP/V0、V1、V2，及各种应用行规，包括：PROFIsafe（安全）, Redundancy（冗余）、Ident Systems（识别系统）等等。

e. 段隔离：每个接口可扩展为一个“PROFIBUS 段”（可称为“接口段”），接口段之间彼此（光/电）隔离。

f. 级连：任意一个接口段可再通过PB-Hub（或PB-Hub3 或其他PROFIBUS REPEATER）实现级连；PB-Hub 的可级连数目与波特率有关。当波特率≥187.5K 时,可级连数目是3 级；当波特率＜187.5K 时PB-Hub6 的可级连数目最多达到5 级。

5．应用PROFIBUS集线器优点

a. 布线方便：由于是污水深度处理站的扩建，新增加的设备分散到原污水深度处理站的各个部位，PROFIBUS网络的总线型拓扑结构不适合。通过集线器PB-Hub6将原有PROFIBUS网络的总线型拓扑结构改变为树型结构，这样将分散的新增加的设备直接与集线器PB-Hub6。

b. 调试简单：通过PROFIBUS集线器PB-Hub6连接调试简单，只要从站/主站与集线器连通、上电，集线器上相应通道电源指示灯（红色）亮起，RXD 灯（绿色）闪烁，表示此通道已经和主站间建立通讯。对比原有总线型拓扑结构一段一段地调试要简单多了。

c. 故障率降低：集线器PB-Hub6将原有PROFIBUS网络的总线型拓扑结构改变为树型结构，某段网络出现故障，只是这段网络断路，不会影响其他网段的连接。

d. 维护方便：由于PROFIBUS网络为树型结构，某段网络出现故障通过集线器很快就可以判断出哪段网段出现故障。

6．结束语

应用了PROFIBUS集线器PB-Hub6，方便我们布线、调试，大大降低了故障率。自系统运行以来，鼎实PROFIBUS集线器PB-Hub6运行正常，未出现任何故障，有效保证了网络的正常运行。

在许多项目中我们需要将支持不同总线协议的设备有效连接起来，从而得到现场的数据并传到操作站进行显示。鼎实公司生产的总线网关PBM-G-MBS可将Profibus协议转成Modbus协议，它具有软硬件操作简单，传输数据准确，质量可靠，现货供应等优点。下面介绍一下该产品在陕西延长石油集团榆林煤化工项目中的应用。

项目概述及应用场合介绍：煤化工工业在近几年一直处于蓬勃发展的阶段，项目较多，用煤做原料可生产出如甲醇，醋酸等许多化工产品，本项目主要是煤化工制甲醇，再合成年产40万吨醋酸项目，煤气化炉是美国德士古公司生产的，我们的产品主要用于采集煤气化炉的温度，主要测量气化炉内膛及炉体表面温度。

用HSD-T热点探测器测量气化炉炉体表面温度，用图尔克现场远程I/O Excom采集温度信号并通过Profibus传到EMERSON公司的DCS控制系统，如图2所示。因为EMERSON公司通常情况下支持Modbus协议，机柜内预留有几块Modbus模块，但没有预留Profibus模块，如果马上从国外订购该模块要有几个月的货期，而且价格昂贵，用户是无法接受的。所以我们必须使用协议转换模块将Profibus转换成EMERSON系统现在支持的Modbus协议。总线网关PBM-G-MBS在这里很好的将图尔克的系统与艾默生的DCS系统