采用INTERBUS总线技术实现港口自动喷洒作业系统的设计

北方某港口煤场布置了3条堆场,堆场长度为1105M。由于堆场面积很大,煤炭露天存放,在风天和堆取过程中引起煤尘,造成环境污染。为了抑制煤尘对港口和周边的环境污染,对该堆场进行洒水除尘。该工程由天津一航院采用INTERBUS系统进行设计,并北京某公司进行系统集成,目前已投入生产之中,取得很好的效益。

该项目设计时每条堆场各设置33个洒水喷枪,共计198个喷枪,对堆场进行自动喷洒作业系统采用菲尼克斯的INTERBUS总线,共有153个子站,对喷枪作业和转接机房码头的供水设备的作业进行信号的采集控制。由于本工程的子站数量很多,且分布广、距离远、现场作业环境恶劣。该港口由于地处北方,冬天温度可达零下20度,PLC的防护等级比较低,一般工作温度为零度之40度,很难满足现场恶劣环境的要求。如将PLC放在控制室内采用传统的集中式控制,将耗费大量的控制电缆和电缆桥架,并且极大增加敷设电缆和安装桥架的工程量,同时给调试带来很大的不便,并对日后的维护产生很大的困难。

针对于上述情况,为了适应现场环境、工艺和便于维护的要求,选择一种控制子站数目多,布线简单、维护方便、工作温度范围适应现场环境、系统安全可靠,诊断功能强大的系统。INTERBUS系统除了可以连接菲尼克斯自己的控制器以外,还可以连接ROCKWELL,SIEMENS,SCHNEIDER等公司的PLC,控制子站数目达254个,采用一根总线电缆连接、总传输距离长达12.8KM,工作温度范围为零下25度到零上55度,对距离800M以外的码头供水设备采用光缆进行数据传输,强大的诊断功能给维护带来极大的方便等等优点成为设计师的首选。

设计师将该系统设计成由计算机、PLC、INTERBUS现场总线组成的多级、开放式集散数据采集和监控管理系统。该系统采用一台ROCKWELL的大型CONTROLLOGIX PLC作为主机,CPU为1756-L55M24,配1756-ENBT以太网接口模块用于上位监控操作站的网络连接,另采用2只菲尼克斯公司提供的INTERBUS控制卡SST IBS CLX RLL来控制现场I/O的数据。

整个系统采用了荣获欧洲工业设计大奖的INLINE模块。该系列模块分为总线偶合器和数字量、模拟量输入输出、电源模块和电源分段模块、特殊功能模块等,工作温度范围为零下25度到零上55度,采用弹簧接线端子和电子模块分开连接,各种模块采用侧面插接,与常规方式连接可节省70%的安装时间。并可按照现场的要求任意匹配各种模块,每个模块上有诊断指示LED,根据闪烁的频率可判断总线故障和外围的设备故障。该类产品防护等级为IP20,工作温度范围为-250C ~+550C,现场将其放入IP67防护等级的控制箱中。

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