技術頻道

      魏德米勒產品在馬鞍山鋼鐵厚板連鑄項目上的成功應用

      前言
      馬鋼是我國特大型鋼鐵聯合企業之一?,F擁有我國最先進的熱軋 H型鋼生產線和我國最大的車輪輪箍專業生產廠,另外還具有多條國際標準的生產線。目前粗鋼產能具備 1200 萬噸規模。
      魏德米勒立足中國 15年來,一直致力于以客戶需求為目標,為客戶提供優質的產品和服務。隨著 PROFIBUS 總線技術在鋼鐵行業的普及與應用,魏德米勒 T型總線接頭產品得以廣泛應用,馬鋼 2X2 板坯連鑄項目上也采用了品質卓越的高防護等級 PROFIBUS PA 總線 T 型接口產品。

      一、連鑄生產
      連鑄是鋼鐵生產中一個重要的環節,連鑄就是合格鋼水在鑄機中冷卻成板坯的過程。根據鋼坯形狀不同,分為板坯、方坯和圓坯。其中板坯連鑄具有設備多,容量大,坯料冷卻較慢的特點,且切割方式只采用火焰切割。整個生產過程中有很多壓力、溫度、流量和液位的檢測點,點數分布比較分散;鋼坯澆鑄生產現場環境溫度高、多粉塵,是典型的重工業生產環境。
      二、PROFIBUS DP/PA現場總線技術
      現場總線技術的興起是工業自動化通訊領域的偉大革命。在應用規模上,冶金行業明顯高于其他行業,由于冶金行業 Siemens 產品應用最多,相對應的Profibus 也是應用最多的現場總線。其中最典型的兩個標準是 PROFIBUS DP 和PROFIBUS PA。PROFIBUS DP 的主要應用領域是工廠自動化(Factory Automation),是基于 RS485 串口和 FO 傳輸技術的通訊協議,DP 層的傳輸數率高達 12MBit/sec。常見的 DP 層設備為 PLC、HMI、位置調節器、傳動設備、馬達軟啟動器、氣動閥、遠程 I/O站和 PA鏈接器、段耦合器等。PROFIBUS PA 的主要應用領域是過程自動化(Process Automation),是基于 MBP-IS 傳輸技術的通訊協議,PA 層的傳輸數率在 31.25Kbit/sec,以低數率傳輸數據,并且在傳送數據的同時為設備供電(總線供電方式)。PA 層的設備主要是分布在現場的各種傳感器和執行器,如流量計、位置傳感器、溫度傳感器、分析儀表、液位計以及一些I/O站點設備。PROFIBUS PA總線通過段耦合器與 PROFIBUS DP總線相連接。采用 PROFIBUS PA技術,可以只用一根公共總線電纜控制多個傳感器和執行器。每個網段上可以運行 32 個要求設備,使用中繼器后可以將設備擴展到 126個??偩€長度達到 10Km。不用中繼器總線長度達到 1000m (危險區域)或 1900m。另外它是根據過程工業的技術專門開發的,特別適用于要求遠程供電和本質安全的應用場合。

      三、魏德米勒 PROFIBUS PA總線 T頭產品與冶金行業
      冶金行業作為一個典型的過程控制行業,在現場總線的應用上除了廣泛使用PROFIBUS DP 外,還會使用 PROFIBUS PA,尤其是在點數較多,分布較散,要求遠程供電的工況中。運用 PROFIBUS PA 技術,可以明顯的節省空間和成本,即電纜接線成本、過程控制系統統計費用、現場設備的遠程監控和編程成本(包括I/O卡和邏輯控制器的使用成本)。相比傳統的4-20mA傳輸技術, PROFIBUS PA的數字量傳輸具有更高的精確度(減少多變量轉換)和抗干擾性。并且 DP 層和PA層傳輸環相對獨立,互相不受影響。鋼鐵連鑄生產中檢測點數多且比較分散,現場生產環境惡劣,對設備的使用要求很高。在工業通訊網絡設計中應用了包含DP 層和 PA 層的數據傳輸技術?,F場大量的檢測儀表信號通過現場總線接口(T型頭)與總線聯接,實現數據通訊。根據該項目的特點選用了魏德米勒 PROFIBUS PA 總線四路分配器,一塊總線分配器可以最多聯接四個現場總線儀表設備。特別是每路分支有短路保護功能(Fuse)的設計,避免在某分支發生故障時,影響到同一總線鏈路上其他數據的安全穩定傳輸。并且支持在線即插即拔,設計合理的 M12 接線頭可方便地更改總線上的連接設備。多種總線連接拓補結構,可架構多種解決方案。
      四、應用
      魏德米勒 PROFIBUS DP 和 PROFIBUS PA總線分配器,具有高達 IP66 的防護等級,多路分配,帶/不帶有源總線終端器(在非本安的 T 頭里,終端電阻已集成在 T 頭里,通過跳線選擇即可,不需要單獨采購),帶過壓保護和短路保護功能,切實滿足惡劣冶金生產現場和數據傳輸的安全高效要求。該項目 1 號機組鑄流控制系統采用西門子的 S7-400 PLC 控制系統,遠程分布式 I/O采用 ET200S。共使用了 93片 PROFIBUS PA四路分配 T 型頭。

      五、魏德米勒產品技術

      產品特點:
      ⅰ 即插即用,即使在高危險區域也支持即插拔操作。由于插頭設計科學,使現場設備的更換容易
      ⅱ 不中斷的總線操作
      ⅲ 適合工業應用(由于 EMC 電纜封裝)
      ⅳ 每路分支短路保護(使用Fuse)
      ⅴ 高防護等級,IP66
      ⅵ 可用于防爆場合(由于通過 ATEX認證)
      ⅶ 非本安的 T 頭已集成終端電阻,可通過跳線選擇
      現在有帶過壓保護或限流功能的產品,用來保護其連接的測量裝置,使總線電路免受過電壓和短路的影響。限壓安全元件使用了氣體放電管和抑制二極管,防止短路影響使用了限流部件。當使用帶限流功能的 T 頭時,限流值有 20、40、60mA 三段可以進行調節。這些 T 頭具有全部標準產品的優點,同時附加過壓和短路保護。
      結束語
      項目投產以來,魏德米勒 PROFIBUS PA總線 T 頭在馬鋼連鑄生產中運行穩定,再次驗證了魏德米勒卓越的產品品質。
      魏德米勒還為冶金行業提供電源、繼電器、電涌保護器、隔離變送器等電子產品,工業以太網產品,其他現場總線接口產品,接線端子和現場接線盒及電纜接頭產品。多年來廣泛應用于冶金行業的各個工藝現場和控制系統中,優質的產品質量和客戶服務受到用戶的肯定。

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