PROFIBUS DP現場總線在遠程道岔的應用

　　一、摘要

　　隨著時代的進步，社會的發展，工業自動化程度不斷的提高，Profibus現場的總線技術不斷成熟與完善，可靠性與安全性不斷提高，從而應用到各個領域。本文主要論述PROFIBUS現場總線在福建省紫金礦業運輸車間礦山機車行車控制及遠程道岔應用實例。

　　二、系統簡介

　　運輸車間行車控制及遠程道岔系統采用“集中監測，分散控制”的方式，由中控監控站和四個子站(行車控制子站、轉轍機D1站、轉轍機D2、D3站、轉轍機D4站)組成工業局域網。每個子站采用西門子S7-200的PLC對道岔、紅綠燈進行監測和控制管理，PLC工況通過通信模塊和PROFIBUS現場總線，由中控監控站計算機系統操作和顯示。

　　三、系統組成

　　四、系統功能

　　1、遠程控制

　　運輸車間采用井下機車運輸方式，機車軌道全程5.5千米，軌道分為內環和外環;D1道岔離中控室987米，D2、D3道岔離中控室1645米，D4道岔離中控室2754米;道岔由外環轉到內環或者由內環轉到外環可以通過中控計算機遠程操作。硐口軌道100米到600米設有三個停車區域，停車區域的紅綠燈可以根據該停車區域停車狀況自動轉換，也可以通過中控計算機直接操作該停車區域的紅綠燈轉換。

　　2、遠程監控

　　采用遠程控制方式時，上位機可以監控遠程操作的全過程;采用就地控制方式時，就地可以控制道岔并有相應的指示，同時上位機可以監控全過程;停車區域的紅綠燈自動轉換，上位機可以監控其轉換的全過程。

　　3、權限管理

　　因為本系統操作涉及到生產安全、設備安全及人身安全，所以操作員和管理員操作分別具有各自的權限。控制方式的切換和遠程操作道岔必須授權以后才能操作。

　　4、自動聯鎖和解鎖

　　當機車行駛到道岔前40米時，自動聯鎖，這時遠程控制不能控制道岔。當機車行駛到道岔后80米時，自動解鎖，遠程控制可以控制道岔。

　　5、自動報警

　　機車在行駛過程中闖紅燈，這時就地聲光報警器發出報警，提示行車司機立即停車，同時調度室聲光報警器發出報警，計算機會自動提示那一區闖紅燈，調度人員可以通過語音系統呼叫行車司機立即停車。遠程操作道岔時，轉轍機有故障，計算機會發出報警，并且提示屬于那一類故障，為檢修人員提供方便。

　　五、網絡特點及其先進性

　　1、使用EM277將S7-200CPU作為DP從站連接到網絡，通過EM277 PROFIBUS-DP擴展從站模塊，可將S7-200CPU連到PROFIBUS-DP網絡。EM277經過串行I/O總線連接到S7-200 CPU。PROFIBUS-DP網絡經過其DP通信端口，連接到EM-277 PROFIBUS-DP模塊。這樣這個端口可運行于9600波特和12M波特之間的任何PROFIBUS波特率。

　　2、作為DP從站，EM-277模塊接受從站來的多種不同的I/O配置，向主站發送和接收不同數量的數據。這種特性使用戶能修改所傳輸的數據量，以滿足實際應用的需要。

　　3、與許多DP站不同的是，EM-277模塊不僅僅是傳輸I/O數據。而且能讀寫S7-200 CPU中的定義的變量數據塊。這樣，使用戶能與主站交換任何類型的數據。首先將數據移到S7-200 CPU中的變量存儲器，就可將輸入、計數器、定時器、或其它計算值傳送到主站。類似地，從主站來的數據存儲在S7-200CPU中的變量存儲器內，并可移到其它數據區。

　　4、EM277 PROFIBUS-DP模塊的DP端口可連接到網絡上的一個DP主站上，但仍能作為一個MPI從站與同一個網絡上如SIMATIC編程器或S7-300/S7-400 CPU等其它主站進行通信。

　　六、系統軟硬件主要的組成

　　1、硬件組成

　　S7-200的PLC4個(西門子)

　　EM-277通信模塊 4個(西門子)

　　DP通信網卡1張(西門子)

　　工控機1臺(西門子)

　　中繼器2個(西門子)

　　道岔系統4套

　　紅綠燈5組

　　2、軟件組成

　　WIN2000操作系統軟件1套

　　WINCC5.1組態軟件1套(西門子)

　　S7-200編程軟件1套(西門子)

　　七、結束語

　　整個系統可靠性及自動化程度極高，自系統投入使用以后減少操作人員的操作任務，行車跳軌事件大大減少，生產效率明顯提高，也減少維護成本。福建省紫金礦業運輸車間礦山機車行車控制及遠程道系統應用成功，為礦山機車自動控制開避了新道路。