现场总线模块技术及结构化编程方法
本文以基于Profibus-DP现场总线的西门子S7-400 PLC控制系统在焦化厂的应用为例，分析Profibus-DP现场总线模块技术及结构化编程方法较之传统设计方法的优势，给出上位机操作实例和结构化程序简单实例。
［摘要］：焦化分厂备煤系统由一套西门子S7-400 PLC构成，系统融合了6m焦炉备煤新设备以及4.3m焦炉备煤旧有系统所有设备。生产工艺流程主要以皮带机等设备的顺序起停控制为主，包括料位、电子称流量、电机温度电流等模拟量显示。但由于设备分布广泛，且数量多、分布广、距离远，如果把所有信号都引进PLC的控制系统子站，则将耗费大量的控制电缆、电缆桥架，并且极大的增加了敷设电缆及安装桥架的施工工程量和加大了日后控制电缆的维护工作量, 采用基于Profibus-DP现场总线模块技术就可以解决上述问题。同时由于新旧系统的融合，参与顺序起停控制的设备很多，控制料线多达近180种，采用传统的设计方法，工作量庞大且调试及日后维护极其困难，采用结构化编程方法可以最简化程序设计。
［关键词］：现场总线,PLC,DP,皮带,输送
备煤系统融合了6m焦炉新设备以及4.3m焦炉旧有系统所有设备，主要生产设备设施有：43台皮带输送机、4台粉碎机、2台煤塔回转布料机、除铁器等。皮带机上装皮带保护装置(拉绳、跑偏、打滑、堵料、撕裂、料流开关等)，有料流分流的转运站设有电液动翻板。另在配煤装置后装有，上述装置与设备都有相应的显示信号与控制信号及联锁信号进PLC系统。
由于本系统设备数量多、分布广、距离远，现场作业环境恶劣，绝大多数为户外露天使用。如果把所有信号都引进PLC的控制系统子站，则将耗费大量的控制电缆、电缆桥架，并且极大的增加了敷设电缆及安装桥架的施工工程量和加大了日后控制电缆的维护工作量，针对这种设备控制分散、设备布置距离远、控制点数多的作业现场，利用PLC远程站方式难于有效的解决以上在成本、恶劣环境、日常维护量大等诸多问题。因此，为适应上述工艺要求及现场条件，需设计一种价格低廉、布线简单、维护方便、适应现场环境、工作安全可靠的控制系统方案。 采用基于Profibus-DP现场总线模块技术就可以解决上述问题，而节省的各种规格的控制电缆85Km左右，同时也避免了信号长距离传送产生的衰减及干扰等问题。
同时经过统计分析，控制料线多达近180余条，如果采用传统的料线设计方式，设计量十分庞大，调试维护非常复杂。我们设计了针对一种皮带输送系统结构化编程方法，首先确定物料主要传送方向，命名为LineControl，设计相应的程序功能块；其次设计皮带控制的程序功能块命名为BeltControl；最后设计命名为ButtonControl程序功能块，用来在上位机中选择所需的料线。以每台设备为基本单位，建立相应的程序块，经过调用各种公共功能块，组合成各种可能的运行料线。
如图一，为上位机操作实例；如图二，为结构化程序简单实例。
图一 上位机操作实例
图二 结构化程序简单实例
三、存在问题和改进措施
无遗留问题。
四、推广应用情况
（一）大型控制系统如果存在设备数量多、分布广、信号传输距离长、现场环境恶劣、设备维护困难等多种不利因素时，应采用基于Profibus-DP现场总线模块技术，可节省大量的控制电缆，同时也避免了信号长距离传送产生的衰减及干扰等问题。
（二）结构化编程方法适用于任何物料输送控制系统，可最简约化程序，方便调试，维护，如果日后有新增设备或项目，可很方便地纳入大系统。
五、结论
采用基于Profibus-DP现场总线模块及结构化编程在焦化的应用，较好地解决了焦化备煤系统所面对的控制设备数量多、分布广、信号传输距离长、现场环境恶劣、设备维护困难等多种不利因素，该系统的建成，使Profibus-DP现场总线控制系统在焦化厂得到了进一步的推广和应用，对同类型物料传送的控制系统采用现场总线控制系统有着积极的促进作用，在物料输送系统领域有着广泛的应用前景
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