缅甸布料机控制系统架构介绍与优化

胡浩

摘 要：缅甸莱比塘铜矿布料机采用德国先进技术，系统采用西门子S7300PLC，现场设备采用DP总线结构连接，PLC之间通讯采用DP/DP coupler耦合器实现系统间的网络相互独立，远距离通讯的采用菲利克斯SHDSL调制解调器将Profibus DP信号转成稳定传输距离远的SHDSL信号，总体布料系统建模通过GPS定位实现X轴Y轴的精确定位布料控制，在不断优化和完善系统运行越来越稳定。

关键词：Profibus DP；DP/DP coupler耦合器；SHDSL调制解调器；GPS定位

中图分类号：TV53 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）10-0144-02

Abstract： The advanced German technology is used in the distributing machine of Letpadaung Copper Mine in Myanmar， and the Siemens S7300PLC is used in the system. The communication between the systems is realized by using the DP bus structure and the DP/DPcoupler to realize the network independence between the systems. The Felix SHDSL modem is used to transform the ProfibusDP signal into a SHDSL signal with a long transmission distance. The modeling of the overall distribution system realizes the accurate positioning and distribution control of the X-axis and Y-axis by GPS positioning， so as to become more and more stable in the continuous optimization and improvement of the system.

Keywords： Profibus DP； DP/DP coupler； SHDSL modem； GPS positioning

1 布料系统介绍

缅甸莱比塘铜矿布料机，运行CV皮带800米，移动式栈桥340米，可达到日处理量10万吨，是全亚洲最大的大型自移桥式布料机，控制系统采用西门子S7300PLC，布料机由四个部分组成带式传输机（CV）、卸矿转运（TCC）、移动式传输机栈桥（MSB）、卸矿布料小车（TCS），CV系统和TCC系统分都有一套CPU 315-2的plc控制，MSB和TCS系统共用一套CPU 315-2的plc，MSB的7个履带都分别有一套单独的CPU315-2 plc控制，MSB的履带plc和MSB的plc也是通过DP/DP coupler耦合器通讯。整个布料系统共有10套S7300PLC控制系统。

2 系统组成构架

系统建模以MSB和CV作为系统坐标的x轴和y轴，CV的头部为坐标的原点，系统有三个GPS定位，根据建立的坐标系来确保系统行走时MSB和CV的垂直以及下料口对齐，确保布料的工整和减少布料盲区。下面主要介绍一下布料机四个系统的组成构架和调试时碰到的问题以及优化方案。

2.1 带式传输机（CV）

CV主要的作用是将矿料从上级的运输系统输送至堆场的y轴上的各点，CV皮带有两台560kW的10kV高压电机带动，CV头部有两台可自由移动的履带，用于CV系统移设和调整皮带位置以及张力，履带有4台75kW的Vacon变频器控制履带速度和转向，履带的角度以及位置偏移量分别通过Baumer绝对值编码器监测和控制的。CV皮带的拉绳、跑偏开关量点接入现场附近的Dupline数字i/o模块G3440，所有的I/O模块再通过CAN总线和Dupline通道接口模块G3891通讯，模块G3891与S7300plc通过Profibus-DP通讯。Dupline系统控制可靠检查故障方便直观。

2.2 卸矿转运（TCC）

TCC是沿着CV皮带与MSB同步运动，将矿料从CV皮带转运到布料桥架MSB皮带上。TCC有两个履带也是4台75kW的Vacon变频器控制履带速度，履带的方向由履带液压杆伸缩来控制，TCC行走时根据便宜距离编码器调整；CV和TCC的通讯以及TCC和MSB通讯通过调用SFC20功能块实现地址间的映射，部分程序如下：

CALL SFC 20

SRCBLK：=P#I 118.0 BYTE 6 --DP/DPcoupler硬件的I区域地址；

RET_VAL：=#IN_FROM_CV

DSTBLK：=P#DB2021.DBX0.0 BYTE 6

TCC和MSB通过数据交换现实连锁控制和运行参数。PLC之间相互传送周期为0.5s脉冲变化变量判断通讯是否正常。

2.3 移动式传输机栈桥（MSB）

MSB桥架y轴方向运动，为了确保MSB栈桥行走时和CV皮带的垂直度以及同步性，MSB系统设备种类最多，DP总线连接的设备包含了变频器、编码器、测斜仪、GPS、Prof Prof_HET无线遥控、7个履带的DP/DP Coupler耦合器等设备。

系统设置了三个GPS， MSB首位分别有一个GPS定位，随着MSB布料行走，通过GPS的坐标换算和控制确保MSB行走时跟CV保持垂直以及MSB与CV和TCC的距离确保TCC下料口和MSB下料口对齐。

MSB的PLC通过DP/DPcoupler耦合器分别和履带的PLC之间Profibus-DP通讯，耦合器两端的DP网络通讯速率和站地址可以不同，实现两个DP网络电气隔离，一个网段故障不影响另一个网段；数据通讯区最高可达到244字节输入和输出，设备双路冗余供电方式，可靠性高。

2.4 卸矿布料小车（TCS）

TCS在MSB栈桥上往返运行，将矿料从MSB皮带运转到TCS布料皮带上布料，TCS上两台Vacon变频器分别控制55kW的690V皮带和12个2.1kW的690V行走电机，TCS由于一直在运动，而且TCS到MSB的DP通讯距离比较远而且和690V强电线缆共用一根线缆，为了防止干扰和信号衰减，系统采用菲利克斯的SHDSL调制解调器（PSI-MODEM-SHDSL/PB）将Profibus-DP信号转成稳定传输距离远的SHDSL，SHDSL是DSL技术的一种，与其他的DSL技术相比，SHDSL的应用覆盖范围更大而且是上游和下游数据传输带宽相等的对称数据传输。

3 展望未来

展望未来，布料机系统对于莱比塘铜矿这样运距长、运量大的大型矿山，必将发挥着举足轻重的作用。选矿厂也将进一步加强设备管理，让这张莱比塘铜矿的名片为公司带来长远的经济效益！

参考文献：

[1]李正军.现场总线及其应用技术[M].机械工业出版社，2015.

[2]姜建芳.西门子S7-300/400PL

C工程应用[M].机械工业出版社，2012.

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