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PROFIBUS-PA在转炉炼钢中的应用蒋政,等

PROFIBUS-PA在转炉炼钢中的应用

蒋政,田小果,王卫宁
(中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆,400013)

摘要:详细介绍了PROFIBUS-PA总线系统的结构类型和使用要求,并重点介绍了PROFIBUS-
PA总线系统在炼钢转炉检测控制系统上的具体应用,以及在PROFIBUS-PA总线系统设计时的注意
事项。同时还对PROFIBUS-PA总线系统的技术、价格优势与劣势进行了比较,对钢铁行业的类似项
目具有一定的参考价值。
关键词:PROFIBUS-PA总线;结构类型;炼钢转炉
Abstract:ThispaperintroducesthestructureofPROFIBUS-PAsystemanditsapplicationinconverter
steelmakingcontrolsystem.ItalsoanslyzestheadvantagesanddisadvantagesoftechniqueandpriceofPROFI2
BUS-PAsystemthatcouldbereferenceforsteelindustry.
Keywords:PROFIBUS-PA;Structuretype;Converterforsteelmaking
中图分类号:TP393.03文献标识码:B文章编号:1001-9227(2006)01-0038-04

周期性间歇生产,它对各控制系统和现场仪表设备的
0概述响应时间及过渡过程要求较高。因此,仪表设备的性
PROFIBUS总线系统在冶金行业各工序的使用已能将直接影响冶炼过程和产品质量。
相当普遍,它主要由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-转炉工艺主要检测和控制系统包括:上料系统、加
DP、PROFIBUS-PA三部分组成。PROFIBUS-PA是料系统、顶吹系统、底吹系统、氮封系统、汽化冷却系
一种适用于控制系统与现场仪表设备间的通讯系统,统、除尘及煤气回收系统。其重要控制回路包括:顶吹
它以PROFIBUS-DP为基础加入总线供电、本质安全氧气压力控制、顶吹氧气流量控制、氮/氧切换及放散
等技术,使PROFIBUS总线能更好地完成各种过程控控制、底吹控制。而要确保以上控制系统和控制单元
制的要求。也可以说PROFIBUS-PA是在PROFIBUS的稳定和有效,必须选择优良的检测仪表和控制系统,
-DP的基础上加上IEC61158-2构成的。它是现代大型转炉生产优质、高效、低耗的重要保障。
PROFIBUS-PA总线系统其连接和控制对象是具
有PA通讯功能的仪表设备,该总线系统的特点是控制2系统结构分析
系统与现场设备之间可进行双向数据交换,在控制系PROFIBUS-PA总线系统分为树形结构、总线结
统的HMI上可对总线上的任意一台仪表进行参数设构、复合结构三种,其实际使用时应根据现场仪表设备
定、故障诊断、维护指导、设备管理。的分布情况合理选择。
本文将结合某钢厂转炉工程PROFIBUS-PA系统(1)树形结构
的运用,详细介绍PROFIBUS-PA的系统结构、系统设树形结构是用两芯电缆代替多芯电缆,通过现场
计。分配器连接到各现场仪表设备,分配器的功能类似数

1工艺过程及控制要求
转炉的生产过程是将来自高炉的铁水经混铁炉
(铁水预处理、铁水倒罐站)与废钢和散状料以一定比
例加入转炉,然后将氧枪插入炉内进行吹氧冶炼。
由于转炉生产周期短(一般为30～45min,其中吹
炼时间约15～20min),控制单元较多,反应过程复杂的

收稿日期:2005-09-28

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《自动化与仪器仪表》2006年第1期(总第123期)

据循环采集器。这种结构较适合现场仪表特别集中的0XA0)、总线电缆(SIEMENS6XV1830-5FH10)、三
场合。参见图1。通Tap头(SIEMENS6GK1905-0AA00)、终端电阻
(2)总线结构(SIEMENS6GK1905-0AE00)、背板插块(SIEMENS
总线结构是提供了与220V照明设备类似的供电、6ES7390-0AA00-0AA0)等组成。防爆区PROFIBUS
通讯连接形式,每台现场仪表相当于一个照明设备,分-PA总线系统的设备构成与非防爆区的设备构成一
别接在主干线上。现场总线电缆可通过所连接的现场样,只是藕合器Coupler(SIEMENS6ES7157-0AD81-
仪表组成回路,除主干线外的分支线也可连接多个现0XA0)、终端电阻(SIEMENS6GK1905-0AD00)的型
场设备。这种结构适合现场仪表较为分散的场合,也号不同。另外,在非防爆区一个链接器Link可最多配
是实际应用较多的一种总线结构。参见图2。2个藕合器;在防爆区