ProfiTrace总线分析仪在炼钢系统中的应用

PROFIBUS-DP网络检测工具在轧线介质系统中的应用王亚敏;吴传开;李丹鹤【摘要】PROFIBUS-DP网络是工业自动化应用最广泛的现场总线.现场DP网络的稳定运行是轧钢生产线正常生产的重要部分,一旦介质系统停机,将直接导致轧线的设备停机,介绍了PROFIBUS-DP网络改造的方案以及进行网络检测算法的改进,取得了较好的效果.【期刊名称】《工业技术与职业教育》【年(卷),期】2018(016)003【总页数】3页(P13-15)【关键词】PROFIBUS-DP;网络检测;介质系统【作者】王亚敏;吴传开;李丹鹤【作者单位】唐山工业职业技术学院,河北唐山 063299;唐山钢铁集团有限责任公司,河北唐山 063000;唐山工业职业技术学院,河北唐山 063299【正文语种】中文【中图分类】TP2770 PROFIBUS简介PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准[1]。

PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2]。

可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

随着我国工业自动化水平的不断提高，现在总线技术也得到了大规模的应用[3]。

而PROFIBUS以其传输速度快、数据安全性高、传输距离远、安装简易、使用方便、节省成本等特点，逐渐成为工控现场最广泛的一种现场总线。

PROFIBUS自身有着严格的技术规范要求[4]，但许多用户在使用该总线的过程中，并不能完全满足这些规范，可能导致PROFIBUS的整体性能受到影响，出现通讯不稳定、丢站甚至通讯中断等故障[5]。

这些故障常常会影响控制系统的正常工作，如果不能提前预测网络是否健康，或者出现异常及时处理，将对生产造成严重的影响。

PROFIBUS网络常出现的故障如图1所示。

图1 工业自动化常见PROFIBUS网络故障1 项目工艺概述及相关背景在热轧轧钢生产过程中，现场远程DP网络系统的稳定运行是轧线正常生产的一个重要组成部分，一旦介质系统停机，直接导致轧线的设备停机或造成堆钢，影响生产顺利进行。

PROFITrace软件在现场总线教学中的应用
赵协广;程丽萍;杨婕
【期刊名称】《高校实验室工作研究》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】本文介绍了PROFITrace软件的组成,设计了一套总线实验系统,对该系统分别进行不同的故障实验,文中列举了电压棒图、信号波形、系统网络拓扑结构检测、丢站检测等结果。

教学实践证明,此软件可以帮助学生理解总线协议、增强动手能力、收到了很好的教学效果。

【总页数】2页(P56-57)
【作者】赵协广;程丽萍;杨婕
【作者单位】山东科技大学机电学院,山东泰安271000
【正文语种】中文
【中图分类】G42
【相关文献】
1.ProfiTrace2．5型网络测试仪在型材生产线上的应用 [J], 常欣
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3.现场总线和组态软件技术在污水处理项目的应用 [J], 石良荣
4.力控组态软件及其在现场总线锅炉控制系统中的应用 [J], 李文;白焰;梁庚
5.现场总线和组态软件技术在污水处理项目中的应用 [J], 石良荣
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现场总线仪表在八钢120t转炉炼钢系统的应用现场总线仪表由于其全数字性、精度高、抗干扰能力强、高速通信、内嵌控制功能、系统综合成本低等特点被大量应用于现代工业中，但在不同的工业流程及现场环境下如何可靠运行是众多使用者关注的重要问题。

介绍八钢公司第二炼钢厂转炉现场总线仪表的应用情况，对该系统在运行维护中发现存在的异构网络结构、接地、总线短路等问题进行了分析并提出相应的解决措施。

标签：现场总线;异构;接地1系统结构及配置第二炼钢厂控制系统依据炼钢转炉生产工艺分布的特点分别在转炉底吹、净汽化、转炉供氧、转炉烟道及给水泵、LF精炼炉、除尘风机等工艺系统敷设总线共31条，每条总线上挂接总线仪表设备8-12台profibus-PA。

其控制系统网络结构如图1所示，网络架构为C/S（客户端/服务器）结构，服务器为主、备服务器，每台服务器上安装数据服务器与PLC采用工业以太网通讯协议。

现场温度、流量、压力仪表均设计采用西门子公司的profibus-PA现场仪表总线协议，各条PA总线接入TURCK BL20总线模块后通过DPLink接入profibus-DP网络。

由于主控制系统PLC采用AB公司的Controil-Logix1756系列产品，为了实现DP总线系统与PLC间的异构数据通讯，采用美国AB公司生产的支持profibus通讯协议的SST通讯卡。

其他转炉电气设备如开关量、变频器等设备则采用AB公司CONTROLLNET网络与PLC实现通讯连接。

2总线仪表接地在炼钢生产流程中，各类大型电机、变频器等电器设备的使用数量和种类繁多，其周边恶劣的电磁环境会影响到测控系统的正常运转，因此总线仪表的接地系统的设计、施工规范与否，对总线系统日后的运行至关重要。

第二炼钢厂与电气系统合用接地系统如图2所示。

第二炼钢厂总线仪表系统接地全部接入工作地汇流排，與保护接地、中性点接地及管道接地、电气PE、接闪器引下线、建构筑物接地等均联接入总接地板后接入多个并联的接地极，形成等电位联接。

基于Profibus现场总线的智能电动执行机构在钢铁厂的应用对智能型执行机构原理及特性做了介绍，并对带profibus现场总线的智能电动执行机构通讯、配置、协议标准做了分析。

结合钢铁厂水处理应用案例，分析了智能执行机构profibus总线实现形式。

标签：电动执行机构；Profibus；现场总线；智能型引言近年来，随着工业革命的快速发展，尤其是工厂设备信息技术和自动化的快速变革，传统控制设备的的智能化、信息化升级越来越受到最终用户的重视。

目前钢厂电动执行机构的智能化升级包括两个方面[1]，一方面是智能一体化升级，即阀位检测、开关控制、故障诊断等均基于大规模集成电路实现，需要集微电子技术、控制技术、通讯技术、软件技术和常规控制技术于一身。

另一方面是远程自动化控制的升级，现场总线[2]就是顺应这一形势发展起来的新技术。

它主要解决工业现场的智能化执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

现场总线控制技术的发展必然要求现场仪表满足最新控制技术的要求。

现代控制技术要求电动执行机构不单单只是实现简单的执行功能，而是要求执行机构在可靠地完成执行功能的同时，能够具有控制、运算、诊断和通讯等功能。

1 智能型电动执行机构原理分析智能执行机构包括电机、机械传动部分、电气控制单元以及集成电子信息控制单元。

其中电子控制单元是电动执行机构的核心单元。

以图1为例，中央处理器接受来自阀位信号和扭矩信号，与设定极限值比较，做出判断，然后输出控制命令。

阀位处理器接受来自霍尔传感器的位置信号，改变传统的电位计机械计数方式，使得计数精度大大提高，并且不受行程限制。

扭矩处理器采集电流互感器与电压信号，计算出执行机构实时输出扭矩，与设定的扭矩极限比较，如果过力矩，则切断电机并发出报警信号。

2 带profibus总线执行机构通讯介绍带Profibus总线执行机构[3][4]符合PROFIBUS-DP/V0 协议，符合IEC61158：《用于测量和控制的数字数据通信--用于工业控制系统的现场总线》中的第3部分：PROFIBUS 规范。

Proficy生产性能管理系统在冶金行业的应用GE Fanuc Proficy 智能工厂生产性能管理系统在莱钢自动化部实时生产信息管理系统的应用（铁区和钢区）应用莱芜钢铁集团始建立于1970年1月，经过34年来的建设发展，现已成为一个拥有转炉钢和电炉钢两个生产系统，包括矿山采选、烧结、焦化、炼铁、炼钢、连铸、轧材以与相应的动力、运输、机械、建安等门类齐全、工艺装备先进、具有年产220万吨钢综合生产能力的大型钢铁联合企业。

莱芜钢铁集团是以莱芜钢铁集团为核心企业，以资产联结为纽带，集生产、科研、流通、金融、服务于一体的经济联合体，是以钢铁产品为主，开发冶金高科技，实行多元化经营，跨地区、跨行业、跨所有制、跨国经营的大型钢铁企业集团。

至2002年底，公司总资产为132.44亿元，所有者权益33.83亿元，形成固定资产原值97.32亿元，净值67.08亿元。

莱钢集团自动化部虽已基本实现了基础自动化和过程自动化，但这些自动化系统都是以单元生产设备为核心进行检测与控制的，生产设备之间相互独立，缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。

因此，莱钢集团自动化部决定实施莱钢自动化部实时生产信息管理系统（也叫莱钢自动化部远程维护系统）。

整个系统以自动化部为核心，各个车间分阶段实施。

目前铁区车间系统已经在去年投入运行；钢区车间正在进行项目实施，预计今年8月份投产。

整个项目由莱钢自动化部负责具体项目实施。

应用需求莱芜钢铁集团自动化部由铁区、钢区、特钢和大H型钢四个生产车间组成。

各个生产车间、班组的控制系统，庞大繁杂，相互独立，维护任务范围广任务重，班组之间、车间之间、管理部门无法实现实时信息资源共享。

生产和管理的相关人员无法与时掌握各个生产环节的实时生产信息。

并且由于莱钢自动化部控制系统庞大繁杂，维护任务十分繁重。

因此，如何迅速提高各班组整体维护实力和水平，切实提高维护质量，保证各条生产线的顺行十分必要。

基于PLC及PROFIBUS现场总线的炼铁高炉集中监控系统汪美霞;陈号
【期刊名称】《山东建筑大学学报》
【年(卷),期】2004(019)002
【摘要】本监控系统是应用PLC2(可编程控制器)及PROFIBUS现场总线技术为某炼铁高炉设计的.该系统以SIEMENS公司的PLC、S7-300作为数据采集单元及控制单元,在各种检测传感器的配合下对高炉的多个工艺参数进行实时数据采集,并依据所检测到的数据及时对高炉的汽包水位、热风温度实施控制,以达到规定的要求;同时在监控上位机上为操作人员提供多个动态运行监视画面、事故时的报警信号、当前和历史数据报表及数据变化趋势图等等.系统中主要的通讯是通过Profihus现场总线来实现;同时按照OPC(OLE for Process Contr01)的技术规范,实现上位监控主机之间的通讯,大大加强了整个系统的高度集中性.
【总页数】5页(P31-34,40)
【作者】汪美霞;陈号
【作者单位】山东建筑工程学院,计算机科学与技术系,山东,济南,250014;济南正昊化纤新材料有限公司,山东,济南250100
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.5
【相关文献】
1.基于高炉炼铁和非高炉炼铁的能耗比较 [J], 栗聖凯
2.基于Profibus现场总线的选矿厂集中监控系统 [J], 周启昆;曹广海;庞科旺
3.基于 PLC 和 WinCC 的转底炉炼铁中的冷却监控系统 [J], 陈作炳;蒋代杰;张自晴;汪爽
4.基于PLC的高炉炼铁喷煤控制系统的设计 [J], 魏颖;郭鲁
5.基于PLC的冶金高炉生产监控系统研究 [J], 王宜利
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The PROFIBUS and PROFINET company Profibus故障分析仪ProfoTrace应用于电厂领域一、产品名称：Profibus专业故障检测工具箱 ProfiTrace2二、产品简介：1、Profibus专业故障检测工具箱是解决PROFIBUS工业现场棘手问题的最好助手。

它可以方便接入PROFIBUS总线，检测总线运行过程中的报文，识别主站、从站身份及各自的运行状态，捕捉各个站的运行波形，配合示波器、万用表等设备，可以快捷地诊断分析现场接地、故障距离、节点电压、查看通讯报文、电磁干扰、设备故障、电缆破损等疑难问题，是现场工程师的信赖伙伴。

2、Profibus专业故障检测工具箱是用于PROFIBUS高速现场总线的分析工具包，应用最先进的算法技术和总线协议与电气测量之间实现智能连接，使其成为当今最尖端的总线监测技术。

3、Profibus专业故障检测工具箱是专门为profibus总线工程的施工、维护而开发的工具。

使施工、维护节省时间，提高安装实效性。

4、硬件描述在PC、PG或笔记本电脑的USB端口和Profibus总线之间接入通信管理机（ProfiCore），ProfiTrace运行在PC中支持Win98、Win2000、XP、vista操作系统；5、Profibus专业故障检测工具箱不仅可以用于DP总线的测试，还可以用于PA总线的测试，只需要在Profibus接口上再加装一个PA扩展头；6、Profibus专业故障检测工具箱的特性端口可以提供一个触发信号给示波器，可以通过软件的操作实现对每一台设备的通讯信号的测量；最高12M 的采样速率，同样也自适应各个波段。

最新的RS485技术，PROFIBUS接口电磁隔离。

三、产品特点：1、可用于多PC机的授权，使得在多个电脑上应用此工具成为可能；2、实时信息管理：过程值、ID号、诊断、产品名称、从GSD文件中获得的信息都被包含在内；3、良好的观察界面：各种不同的色彩可以明确指示各个站的状态信息；4、会对以下情况进行建议和报警：ID号不匹配，未设置WD值，错误配置等等；5、为每种错误及设备（如报文重复，设备脱离总线，循环周期）配置了故障计数器；6、能够列出每一个站的诊断报文，参数化报文，配置组态和数据交换报文；7、备有信息历史存档；8、对FDL，DP，DP-V1及PA报文可以用不同的颜色进行标识；9、可监测电信号噪音（精度可达40ns）；10、在线生成PROFIBUS现场故障报告。