Red+lion+DSP在多协议自动化系统中的应用.pdf

有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年增刊 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．z 1 ．0 4 4 R e dl i o nD S P 在多协议自动化系统中的应用 刘健 山东黄金矿业 菜州 有限公司焦家金矿，山东莱州2 6 1 4 4 1 摘要结合R e d l i o nd a t as t a t i o np l u s 以下简称R e d l i o nD s P 设备在某金矿磨矿系统自动化工程中的应用，介绍了R e d l i o nD S P 的基本结构及特点，并简述了R e dl i o nD S P 在多品牌多系列型号D C S 系统中的应用。 关键词R e dl i o nD S P ；P L C ；自动化 中图分类号T D 9 2 8 ．9文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 S 0 - 0 2 0 2 - 0 2 A p p l i c a t i o no fR e dl i o nD S P i nM u l t i - p r o t o c o lA u t o m a t i o nS y s t e m L I U J i a n J i a o J i aG o l dM i n e ，S h a n d o n gG D 纪M i n i n g L a i z h o u C o ．，L t d ．，L a 如h o u2 6 1 4 4 1 ，S h a n d o n g ，C h i n a A b s t r a c t W i t ht h ea p p l i c a t i o no fR e dl i o nd a t as t a t i o np l u s R e dl i o nD S P i na u t o m a t i o ne n g i n e e r i n g s y s t e mi nag o l dm i n e ，i n t r o d u c e st h e b a s i cs t r u c t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i c so fR e dl i o n D S P ，a n de x p o u n d st h e a p p l i c a t i o no fR e dl i o nD S Pi nm u l t i b r a n da n dm u l t i s e r i e sm o d e l si nD C Ss y s t e m ． K e yw o r d s R e dl i o nD S P ；P L C ；a u t o m a t i o n 近年来，随着生产任务和生产要求的不断提高， 各金属矿山选矿设备及其自动化技术急需得到提 升引。焦家金矿着眼于稳定、高效、环保、节能等方 面需求，在原有两台q 1 4 5 6 1 球磨机的基础上又相继 新建了垂2 7 3 6 、∞2 3 6 、咖3 6 4 5 等型号溢流型球磨机 及其配套生产设备和相应电气自动化控制系统。受 各种因素的影响，新设备的P L C 与原有P L C 的品牌 及型号均不一致，造成了新设备的控制系统与原有 的P L C 系统对接的困难旧j 。 本文中所采用R e dl i o nD S P 是由R e dL i o n 公司 生产的工业数据采集平台。该设备可以通过多种通 讯协议采集该网络中各品牌及各型号P L C 、驱动器、 运动控制器或P I D 控制器的数据，并存放到目标设 备的目标寄存器中，从而起到工业数据的收集管理 和纽带作用H ] 。使用这种方式不仅可以有效地解决 上述问题，而且系统配置简单、易于开发，极大方便 工程人员开发应用，并减少了日后的维护维修∞J 。 1R e dl i o nD S P 基本结构及特点 1 物理接口 R e dl i o nD S P 控制器具有丰富的物理接E l 。包 含2 个R S ．2 3 2 、1 个R S - 4 2 2 ／4 8 5 串口、1 个P C ／P G 接 口、T 1 0 ／T 1 0 0 以太网接口和一个U S B 端口等多种接 口类型。不仅如此，R e dl i o nD S P 控制器还支持内置 扩展接口，通过增设不同的插接选件卡可以支持 C A N o p e n 、D e v i c e n e t 和P r o f i b u s 协议。 2 软件功能 针对不同的物理接口类型，R e dl i o nD S P 的支持 软件C r i m s o n3 ．0 提供了通讯协议转换器，过程数据 记录器、W E B 服务器及W E BA l a r mS e r v e r 等多种形 式的软件功能。具体如下 a 通讯协议转换器提供了包含各品牌各型号三 百多种主流下位机、上位机的通讯协议，实现了不同 品牌、不同型号的下位机、上位机和S C A D A 系统稳 定可靠的实时数据无缝对接交互功能； b 过程数据记录器通过紧凑的U S B 闪存接口， 将标记配置的过程数据直接生成记录到C S V 文件 中，方便用户查看记录管理； C 虚拟人机接口为用户提供了基于P C 的 S C A D A 系统，实现了对标定数据的采集和监视控 制； d W E B 服务器为用户提供了远程访问数据记 录文件和虚拟H M I 接口的能力。经由专业工程编写 的网页可以使设备的使用、管理人员实时直观的访 收稿日期2 0 1 7 - 0 6 - 2 3 作者简介刘健 1 9 8 9 一 ，男，山东莱州人，本科，助理工程师，主要从事选矿过程自动化工作。 万方数据 2 0 1 7 年第5 期刘健R e dl i o nD S P 在多协议自动化系统中的应用 问到每一标定的数据。 2R e dl i o nD S P 控制器应用实例 1 不使用R e dl i o nD S P 控制器的方案 焦家金矿现有自动化系统是由G EP A CR x 7 i 及 R x 3 iP L C 为基础的，包含由A BM i c r ol o g i c1 5 0 0 控 制的圆锥破碎机、A B1 7 6 9 一L 3 5 E 控制的球磨机、 S i e m e n sE T 2 0 0 M 及S i e m e n s 7 - 2 0 0 等多个独立的 D S C 控制系统构成的。图1 为该项目系统结构图。 鳓辞{ ；■凼 G E R x 7 i 一 控制中心 一 配电室 。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．1 ．．．．⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯⋯． ⋯7 一‘唧 萎霪瓣■{ 场控制柜- 。‘J ⋯机口i 励磁装置 图1当前自动化系统结构 F i g ．1 S t r u c t u r eo fc u r r e n ta u t o m a t i o ns y s t e m 根据生产工艺及现场条件需要将控制币3 6 4 5 球 磨机的A B1 7 6 9 ．L 3 5 EP L C 中的数据发送到G EP A C R x 3 i 中，来进行连锁逻辑处理。在传统的解决方式 中，可以通过1 硬接线直连；2 m o d b u s 通讯；3 o p c 过程控制系统等方式来解决两台不同品牌P L C 数据 交互的问题。 该项目中需要交互的大量的模拟量数据，而两 台P L C 的物理距离较远，已经远远超过了前两种方 式的最远传输距离。即使传输距离合适，所交互的 模拟量数据需要大量的P L C 的硬件点位及控制电 缆，直接造成工程成本的增加，且大量的模拟量接线 还需要考虑到现场的电磁干扰，加大了日后的维护 维修的难度。若采用o p c 过程控制的方式对现场工 程开发人员有一定技术要求，加大了开发的难度及 开发周期，此外还需要一台独立的电脑作为o p c 服 务器，从开发难度及使用成本上都存在一定弊端。 2 使用R e dl i o nD S P 控制器的方案 根据该项目实际，设计采用R e dl i o nD S P 控制 器实现新旧P L C 控制系统的对接的方案，结构如图 2 所示。 该项目中涉及原自动化系统的G ER x 3 i 系列 P L C 一套、新增m 3 6 4 5 球磨机独立的A B1 7 6 9 ．L 3 5 E P L C 一套。设定G EP L C 为主P L C ，A BP L C 为从属 P L C 。新增球磨机的配套设备包括原矿泵、渣浆泵、 运输带及各类测量传感器等。配套设备的驱动器通 过P r o f i b u s ．D P 协议与主P L C 进行通讯。基于生产 工艺及现场要求，主P L C 需要从从属P L C 中得到球 磨机的实时三相电流值、三相绕组温度、进／出料端 轴瓦温度、小齿轮油流温度、润滑油系统温度、高低 压油泵油压及油流以及最重要的球磨机电机运行状 态和气动离合器运行状态。一方面主P L C 可以将这 些数据处理发送到现有的S C A D A 系统中使后台操 作人员直观的监控管理。另一方面数据可以直接参 与到球磨机配套设备的启停连锁逻辑中。例如，若 气动离合器故障将直接动作给料运输带停止工作， 保证现场的生产安全。 麴辞{ { ■愿L l t I h L l t J 。d t l 一⋯心㈡ I ；1 1 R 嚣i i A B l 7 9 - ．L q E E_ - _ _；曩_ F 1 } 趣器藉口} {霭徽u 图2 使用R e dl i o nD S P 控制器系统结构图 F i g ．2 C o n t r o l l e rs y s t e md i a g r a m u s i n gt h eR e dl i o nD S P 以上数据的采集交互都需要通过R e dl i o nD S P 控制器来完成。具体配置过程有 a 保证目标P L C 与R e dl i o nD S P 控制器的物理 层对应连通； b 配置R e dl i o nD S P 控制器的网络层地址； e 在R e dl i o n 控制器中配置目标P L C 的地址及 适合的厂商和驱动程序。在此需要注意，如果目标 设备使用的使串行通讯，则需要对各个端口的字段 进行配置，如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等； d 设置主P L C 的数据存储寄存器的地址、长度 及数据类型。完成后系统将自动派生出相应地址的 “块”。注意，不同的类型的数据需要分组配置； e 用户可以直接设定某个“块”要对应的从属 P L C 的目标变量的寄存器地址。若从属P L C 需要读 取主P L C 的数据，依照第d 项配置从属P L C ，并对应 主P L C 的数据地址即可。 下转第2 6 1 页 万方数据 2 0 1 7 年增刊鲁培兴浓缩设备在金川选矿的现状和发展趋势2 6 1 备，大幅度地提高了尾矿浓缩设备的效率和处理量。 5 尾矿浓缩设备的集电装置采用全密封结构， 密封性能良好，可有效防止雨水、粉尘及潮湿空气等 进入，性能更可靠，使集电装置始终保持良好的工作 状态。 6 尾矿浓缩设备采用先进的P L C 自动控制、触 摸屏显示和操作技术，并可参与集控；又具有超载报 警、自动停机、有声光电报警信号、故障锁存等保护功 能，可大大提高浓缩设备运行的可靠性、稳定性等。 4结语 金川选矿浓缩设备的发展趋势为浓缩设备采用 液压驱动、自动提耙；集电装置采用全密封结构；在 控制方面，采用先进的P L C 控制、触摸屏显示和操作 技术；尾矿浓缩设备采用絮凝剂制备及添加系统；浓 缩设备的池体可根据需要设计不同的深度，达到不 同的有效容积等方向发展。 参考文献 [ 1 ] 鲁培兴．N T J ．4 5 精矿浓缩机的常见故障分析及处理[ J ] ． 矿山机械，2 0 0 6 4 1 6 3 1 6 4 [ 2 ] 朱建峰，张涛，刘建成．P L C 控制及无线通讯技术在浓 缩机上的应用[ J ] ．矿山机械，2 0 0 9 1 7 8 6 - 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