ET200分布式I/O在乳化炸药液铵系统中的应用

张俊杰

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

ET200分布式I/O在乳化炸药液铵系统中的应用

张俊杰1,2,3

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

结合贵州盘江化工有限公司液态硝铵贮罐系统建设，分析了ET200分布式I/O技术在液态硝铵贮罐系统组态中的应用过程，并描述了其硬件配置和软件调试方法，为相关应用提供参考。

ET200 远程I/O PROFIBUS-DP 液态硝铵贮罐系统

2013年通过对贵州盘江化工有限公司的乳化炸药生产线进行技术改造，新建液态硝铵储罐系统，代替原有通过破碎机破碎袋装颗粒硝铵后蒸汽溶化的模式。将新建的液态硝铵系统融合到制药PLC主系统中使其符合国家的验收标准是此次改造的重点，以该系统的建设为背景，详细分析ET200分布式I/O技术在工业炸药液态硝铵贮罐系统中的应用成果。

1 项目背景

本研究是在原有乳化炸药整体生产线的基础上增加一套液态硝铵贮罐系统及3个体积为29 m3的液态硝铵储罐，现需采集液铵罐的液位、温度、压力等参数，实现现场和控制室的自动切换放料控制和温度调节。原乳化炸药制药工序已有成套的自控系统，在控制室放置了一个PLC操作台，将新建的液态硝铵贮罐系统纳入该自动控制系统，方案有：①将液态硝铵贮罐系统的温度、液位、压力、运行信号等信息通过电缆直接接入PLC系统，但新建的液态硝铵贮罐距设置于控制室内的PLC柜较远，各类控制线和动力电缆较多，走线线路复杂，拐弯较多，建成后故障发生率较高，加之现场存在电磁干扰使得系统的可靠性大大降低；②采用ET200分布式I/O技术，在现场就近设置采集点，所有的信号进入该系统，通过PROFIBUS-DP现场总线技术，利用一根通信线传输至主系统实现稳定、顺畅通讯。

2 硬件改造与软件设置

2.1 硬件改造

(1)西门子CPU315-2DP。原PLC系统采用的是西门子314CPU，只有1个MPI口，目前已与工控机的西门子5611卡相连接，无另外的DP口与ET200通讯，因而有必要更换型号为西门子315-2DP的CPU。西门子315-2 DP是一款带有PROFIBUS DP主/从接口的CPU，有2个通讯口，其中1个MPI口继续用作与原工控机通讯，另外1个DP口与ET200通讯组成分布式自动化结构，作为PROFIBUS DP的主站使用。分布式I/O与集中式I/O具有相同的配置、编址及编程，虽为2个系统，但在同一编程系统中进行编程时仅需在原系统中插入新的程序块便可实现程序和地址的共用。

(2)西门子ET200。ET200是一种高密度配置模块化的分布式I/O站，IM153是I/O分布模块必须采用的通信模块，CPU与IN153连接，IM153自带ET200模块。通过IM153-1接口模块，西门子PLC与ET200通过PROFIBUS现场总线连接。不同类型的接口模块可携带的S7-300模块数也不一致：IM153-1接口模块最多可携带8个I/O模块，IM153-2接口模块最多可携带12个I/O模块。本研究中系统仅需要扩展7个模块，因而IM153-1符合此次改造的需要。PROFIBUS DP是由西门子公司为主导的十几家德国公司、研究所共同推出的符合德国国家标准(DIN 19245)和欧洲标准的PREN 50170现场总线，可接入现场总线的产品形式多种多样，已成为全球通用的一种总线协议。

2.2 软件设置

2.2.1 CPU315-2DP主站设置

将原PLC程序的CPU314更换为CPU315-2DP并完成硬件组态和定义。双击CPU 315-2DP的“DP”项，弹出“属性-DP”对话框，见图1。单击“常规”标签，点击“属性”按钮更改DP主站的地址。该项目的DP主站地址为2，单击“工作模式”标签，选定“DP主站”。

图1 “属性-DP”对话框

2.2.2 ET200远程I/O从站设置

在硬件组态画面中通过型号查找“IM 153-1”，按住“IM135-1”图标拖动至“DP”图标上即可将ET200M挂于系统中。双击组态好的“IM153-1”图标，出现“DP从站属性”对话框，见图2。单击“PROFIBUS(P)”图标设置IM153-1从站的地址，设定地址须与 ET200M 硬件上拨码数字一致，且不与其他站冲突。

图2 “DP从站属性”对话框

2.2.3 全站设置

整个系统设置见图3。CPU315-2DP通过IM365扩展了1个现场机架。主机架携带了4个模块，扩展机架携带了8个模块。ET200M的地址与硬件拨码的地址均为4，且不与其他站点地址有冲突。远程ET200通过IM153通讯扩展携带了7个模块。该扩展模块系统安置于液态硝铵罐附近的房间内，方便了现场接线，提高了系统的可靠性。

3 结 语

通过对贵州盘江化工有限公司的乳化炸药生产线进行技术改造，新建了液态硝铵储罐系统，该系统自验收以来生产的乳化炸药质量完全符合国家相关标准，经济效益显著。

图3 系统设置

2015-08-04)

张俊杰(1985—)，男，工程师,243000 安徽省马鞍山市经济技术开发区西塘路666号。