基于现场总线技术的工厂Web网络集成

设备的集成。H1总线上 的总线设备主要采用了Emerson Procese Management 的3051压力或差压变送器，3244与848 T温度变送器，DVC5010F与DVC5030F阀门定位器，Smar的FY302阀门定位器，YOKOGAWA的EJA1 10A差压变送器，E+H的Pormag 53p电磁流量计等。电气控制采用Si emens的S7-300主站PLC， 配置Profibus DP总线。在Profibus DP总线上集成有Siemens的S7-300从站PLC、S7-200从站 PLC、HMI、智能分散I/O、6SE71智能变频器、以及ABB的ACS600智能变频器等。上位监控与 管理采用Emerson Procese Management的DeltaV来实现，Delta V总线控制器与S7-300PLC通 过Modbus(RTU)通讯，各控制站间的通讯采用工业以太网及12端口双速(10M/100M)光纤通 讯口Hub完成。多种控制产品的集成是通过操作站软件、现场总线装置数据库、以及相应的 应用软件等来实现，并用增强型专业工作站软件进行系统网络服务管理。这样除各子站之间 实现相互的联锁控制之外还可提供操作信息的相互浏览，由于大量采用现场总线设备，这使 得基础过程设备的参数可在操作站上实现透明的Web浏览和参数的互操作，同时还配有OPC远 程服务软件来实现与上层网络的通讯，向工厂的管理网提供过程操作与数据趋势的信息浏览服务。

系统的操作主要集中在4个控制室、对于监视站布置还考虑了2个分厂办公室。

沸腾炉控制室，主要监控沸腾焙烧过程、余热锅炉及收尘等流程，设置2台操作站，1台工程 师站，设置现场网络控制与管理站，PLC主站，对本控制站部分散的AI点从经济角度考虑， 采用Siemens分散AI模块，通过Profibus D/P总线送进系统处理。另外从本站通过光缆与在 分厂办公室的工作站相连，以实现运方监视。对于沸腾炉温度的监控采用Emerson Porcess Management 公司最新推出的848T总线型多点温度变送器实现。

锌精矿干燥控制室，主要处理DI与DO及顺控逻辑，采用Siemens的S7-300PLC来实现监控，在 上位机上配置Citect 5.13工业监控软件来实现本站监控信号的集成并通过Modus(RTU)与沸 腾炉通讯控制器控制进行通讯。

铅烧结控制室，监控铅烧结过程与动力波净化过程，设置2台操作站，1台工作站同时兼作整 个系统的网络服务器。1台现场网络控制与管理站，2台PLC主站，同样部分分散的AI信号也 是通过Profibus D/P总线上的远程I/O采集，在Profibus D/P总线还带有几台现场人机接口 装置(HM1)，设置在现场操作间作为现场操作用。

铅配料控制室，主要控制就近的配料秤信号和变频给料信号，是利用原有的设备，因而采用 AI与AO模块控制器。

WSA制酸工序控制室，设置2台操作站，1台工程师站，1台现场网络控制管理站、1台PLC主站 、对一些分散但独立的工序，如液化气站、加热锅炉、高压风机等，通过设置在当地的PLC 从站进行监控制，再经Profibus D/P总线将信号送入上位机进行监控。

4 采用现场总线与Web网的优点

由于本对象的测控点较为分散，特别适合现场总线技术的应用，加之是几段紧密相关又相对 独立的工艺，用Web技术尤显其优势，具体有如下几个方面：

①大大减少了现场连接电缆和配线板的数量。

由于采用H1总线，总线输入设备和输出设备较模拟量设备平均每台增加费用40%，但现场电 缆费用则减少80%，由于采用ProfibusD/P总线，使得电气设备的控制电缆也大幅度减少。加 上电缆敷设费，后期维护费的相应减少，控制系统总拥有成本大幅降低。

②减少了系统输入/输出转换器的个数

现场总线设备是基于数字信号传输，省出了转换器，因而减少了中间环节，也减少了故障发 生点。

③减少了电源和机柜的数量

每个控制室只需一个机柜来放置电源、系统模件(包括PLC模件)等，且机柜内仍有一定空 间，线路简捷整齐，维护十分方便。

④减少设备室的面积

由于系统机柜少，设备简单，因而设备室的面积也大为减小，降低了工程造价，也 方便了操作间的布置。