现场总线在选煤厂胶带输送保护中的应用

杨尚凯

摘要：现场总线是沟通生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层之间的联系的工厂数字通信网络基础。该控制系统并不是一种简单的网络管理，而是一种新型的、开放式、全面分布的控制系统，这种系统的应用能够更好地促进设备的运作。现场总线是一种综合技术，其包括控制、计算机、智能传感器、数字通信技术等，这项系统的产生受到了各国企业的广泛关注，从而导致自动化系统结构与设备发生了巨大的变化。本文主要针对现场总线在选煤厂胶带运输保护中的应用进行了探讨。

关键词：现场总线；选煤厂；胶带输送保护

中图分类号：F407 文献标识码：A

1引言

近年来，随着我国煤炭企业的不断发展，为了满足生产需要很多企业对设备进行了更新，一些大型选煤厂开始使用超长距离胶带输送设备。但是随着超长胶带输送设备的出现，一些问题也逐渐的显现出来。因此，为了减少问题的发生，提高生产工作效率选煤厂逐渐的开始使用现场总线控制系统，这一系统使得生产效率得到提高胶带输送保护控制也得到了满足。

2现场总线的应用原因及系统构成

2.1现场总线的应用原因

在过去，选煤厂大多会采用传统的开关量节点信号硬接线接入PLC模式，但是这种方式存在着很多的缺点，在运用的过程中需要进行并行布线，除此之外还需要铺设大量的控制电缆，从而使得成本大大提高，对于之后的维修维护也有很大的影响，这也使得过去传统的控制系统已经很难满足选煤厂胶带输送保护控制的需要。所以，很多大型选煤厂都开始采用dupline现场总线，这种控制系统运用的是一条双芯电缆及相应的IO模块，这种布置方式有效地解决了布线复杂的问题，并且这种控制系统的传送距离超长，可以达到10KM以上，在设备进行作业时信号传输非常稳，很大程度上解决了传统控制系统存在的一些问题。[1]

2.2现场总线的系统构成

由于笔者曾在工作过程中应用过dupline总线系统，所以以此为例向大家介绍现场总线的系统构成。Dupline总线系统是由G38910050230网关、G50101106单输入数字模块、G50102206双输入数字模板、屏蔽2芯控制电缆。DT01线尾器及各种胶带输送机保护开关构成。各类保护开关主要包括跑偏开关（PP）、拉绳开关（LS）、堵料开关（DL）、打滑开关（DH）、防撕裂开关（FSL）开关等（如右图），这些开关都就近接入数字输入模块，通过各个模块之间的屏蔽双绞线实现数据通讯，之后在胶带机头处各类信号接入G38910050230网关，这个网关能够为胶带保护分配相应的数据地址，并且可以将实时数据通过DeviceNet通讯模块上传至选煤厂主控PLC系统。

3采用Dupline现场总线的技术优势

3.1节省硬件数量节约成本

现场总线设备具有一定的智能性，所以在其前端分散着能够直接执行多种控制、传感、报警的智能设备，所以现场总线中不需要DCS系统进行信号转换、调理、隔离等功能，这就使得在安装过程中减少了许多复杂的接线问题，由于现场总线拥有智能的计算功能，所以也不需要在进行单独的计算单元，很大程度上减少了对于变送器以及工控机等设备的投资，节约了成本，而且能够为工作人员打造一个具有充分空间的工作环境。

3.2节省安装费用

现场总线的控制器如图所产生的方波信号能够共同完成控制功能，用户在集控中心能够直接进行集中控制，方便作业。一般情况下现场总线会使用PLC控制系统的远程IO，为了使控制层连接更加方便，并且减少安装成本提高工作效率，可以与DeviceNet现场总线模块直接对接。由于其为串联所以能够节约单元成本节省设备的安装费用。一个DNB模块可以支持64个节点，一个Dupline接口模板又可以连接128个输入输出点，所以一个PLC可以连接的输入输出点远远多于普通plc的连接点。所以也会大量减少对于电缆、槽盒、桥架等产品的使用。

3.3节省维护开销

现场控制设备具有一定的自诊断能力，在发现问题时能够对故障进行简单的处理，經过处理后会将诊断信息以及维护信息全部传送到控制室内，相关工作人员能够根据信息了解设备的运行状况。之后在遇到较大的问题时，维修人员也能够根据之前的信息尽快的进行排除，从而找到故障原因。这样既可以减少维修次数，又可以提高维修效率，从而延长机械设备的使用寿命。

4现场总线在胶带输送保护中的应用

4.1通信化

现场总线的核心是对整个选煤厂进行控制，所以其核心部分是总线协议，总线协议属于一种数字通信协议。在应用的过程中整个系统还会围绕总线协议组建一个应用于选煤厂，在智能化控制设备之间实行双向串行通信、多节点的数字通信系统。这种系统是开放式的、数字换的、多点通信的底层控制网络，通过整个系统的自控和设备的通信能力实现选煤厂胶带输送保护机的控制。

4.2数字智能

在选煤厂胶带输送保护过程中，现场总线利用基础的数字智能现场设置，了解胶带的输送状况，从而根据现场的状况通过数字通信的形式从总线将其连成一个控制网络，使得现场总线能够得到有效地应用。

4.3信息管理

现场总线在选煤厂胶带输送保护的应用中，最为重要的一部分就是对于信息的管理，在应该用过程中系统会将现场的众多状况以信息的形式传送回来，通过对信息的分工管理，实现对整个选煤厂的胶带传送保护中相关信息的集中处理、分析，从而实现信息处理的现场化和系统化，提高系统的效率。[2]

5结束语

总而言之，随着科技的发展各个企业应该紧随时代的脚步，不断对企业进行改善。通过以上内容我们也可以了解到，现场总线不仅具有更加完善的系统，还能够减少企业设备成本，减少设备维修，相比较而言现场总线拥有良好的实用价值。

参考文献

[1]杨渊.基于Dupline总线胶带保护装置在选煤厂的应用[J].山东煤炭科技，2016（05）.

[2]杨扬.Dupline总线在原料厂的应用[J].中国计量协会冶金分会2015年会论文集，2015.

（作者单位：平顶山中选自控系统有限公司）