6ES7322-5FF00-0AB0接线方式

一、锅炉系统概述：

　　锅炉的电气控制系统包括锅炉本体、鼓风系统、引风系统、进煤系统、输煤系统、除尘器系统、省煤器系统。结构框图如下：

二、系统结构：

　　控制系统以Haiwell（海为）PLC为核心元件，上位机由组太王6.50软件、视频监视卡组成

　　采用MT506L触摸屏、VFD-B/F系列变频器，利用Haiwell（海为）PLC的主机自带的RS485通讯端口控制5台变频器，完成鼓风机、引风机、进煤系统、输煤系统、水泵系统的控制，利用PLC的PORT1完成与MT506L的通讯，由于Haiwell（海为）PLC具有强大的通讯功能，可以非常方便的扩展通讯端口，利用扩展端口完成与上位机的通讯。

　　电气自动控制系统包括如下部分：

　　1） 异常情况报警：高限报警、高高限报警、低限报警、低低限报警、锅炉超负荷报警、锅炉超压报警、变频器通讯质量报警、电动机接地、电动机缺相报警、电动机超载、变频温度过高报警等

　　2）过程参数测量： 沸上温度、沸下温度、沸中温度、燃尽室温度、旋风室温度、出气温度测量、进水温度测量、上水压力测量、上水流量测量、上汽包压力测量、上汽包液位测量、炉膛负压测量、引风负压测量、鼓风压力测量、蒸汽流量测量等

　　3）自动控制系统：

　　上汽包液位控制、鼓风压力控制、引风负压控制等

　　4）电气系统

　　鼓风机、引风机、进煤系统、输煤系统、水泵系统、除尘器控制系统

三、电气控制系统的特点：

　　由于系统采用了Haiwell（海为）PLC，具有编程简单、硬件系统稳定可靠、通讯功能强大，非常轻松地完成了PLC与变频器、人机屏、和上位机的通讯控制。

1  引言

  　邯钢原料场plc控制系统采用美国ge公司的ge90-70cpu，系列6 i/o模板。 

  　plc系统由plc1a、plc1b两套cpu及7个远程i/o站组成。随着邯钢产能不断扩大，受plc控制系统的容量限制，致使原料场无法增加新的设备及工艺流程，严重影响了原料场的供料量，制约钢铁产量的提高。并且控制系统使用已超过10年，且设备已严重老化，为解决这一矛盾，自动化部决定对原料场plc控制系统进行升级改造，以满足生产的需要。

   2  解决方案 

　 2.1 方案论证

　　经过现场调研，决定对plc控制系统升级改造分两步进行。步：首先对plc1a所属的2b、3b远程i/o 站进行模板更换扩容。第二步：对两套cpu控制的剩余i/o远程站进行模板更换扩容。

　　2.2 设备选型

　　通过市场调查和技术方案论证，决定2b、3b站改造采用siemens公司的输入输出模板，实现方法是通过sst通讯转换接口卡与ge90-70 cpu 进行输入输出数据交换。选用siemens i/o系统具有以下优点：

　　(1) 设备成本低。ge i/o模板比siemens i/o模板价格要高出20%左右。

　　(2) ge新系列i/o 模板邯钢未使用过，而siemens 各种类型的i/o模板使用较为普遍，便于减少备品备件类型和数量。

　　(3)设备清单：i/o设备：8通道开关量输入设备/220v；sm3218通道开关量输出设备/220v，sm322。通讯设备：sst通讯转换接口卡；光藕模块和通讯光缆；et200接口模板；profibus电缆。

3  模板组态与地址映射

　　3.1 sst通讯接口卡组态

　　sst接口卡是ge90-70 cpu与 siemens i/o系统的通讯转换卡。ge90-70可编程控制器使用的是vme总线背板机架，sst接口卡5136-pfb-vme也是基于vme总线设计并且带有profibus-dp接口，因此可以把它作为一个vme模板进行配置并安装在ge90-70plc机架中，再通过sst通讯模板的profibus-dp接口与siemens i/o系统连接。

　　sst通讯模板可以带126个从站并且支持多可达16k字节输入、输出数据，可提供256k字节的标准内存和1k字节的短i/o空间。

　　使用sst接口卡的profibus配置软件进行配置，在该软件中增加siemens et200的配置工具到其数据库中(即将sim801d-1.gse文件添加到profibus配置软件的数据库中)，就可以使用该工具组态配置siemens的i/o模板，做好硬件组态配置后将该配置导出为二进制文件，再通过微软系统的超级终端通讯软件将二进制文件通过串口传递给sst接口模板上的flash中，这样sst模板就可以与siemens i/o系统进行通讯。另外sst接口卡中的flash还保存有sst卡的模板系统软件，通过loadflash命令可以更新不同版本的sst卡的模板系统软件。

　　3.2 ge90-70 cpu中i/o组态

　　ge90-70 cpu中i/o组态。在ge90-70cpu的编程软件lm90的i/o组态界面中将plc1a的i/o组态增加一槽位vme类型，本次2b、3b站改造所涉及的plc1a的i/o组态如图1所示。

　　其中pwr711是电源模板，cpx782是cpu模板，cmm742是工业以太网通讯卡，bem600是ge系列6 i/o模板与90-70 cpu通讯转换模板，sst是通讯接口卡。

　　3.3 ge90-70 cpu中映射程序

　　lm90中的i/o映射程序。在plc1a的梯形逻辑控制程序的主程序中添加与sst通讯接口卡的i/o映射程序块，该程序块的功能如下：

　　(1) 测试sst接口卡的状态。

　　(2) 实现siemens输入模板与ge-系列6输入模板共用。

　　将siemens输入模板的输入信号通过sst接口卡转换到ge90-70plc中起始地址为%r8051┈%r8200的“字寄存器”(寄存器起始地址和长度可以改变)中，再将%r8051┈%r8200“字寄存器”中的数据移入实际的%i+%i5000偏移量的“位寄存器”中，然后运用“或”指令与实际的%i点+%i10000偏移量的“位寄存器”进行“或”运算，运算后移入实际的%i点“位寄存器”，就可以实现ge-系列6输入模板与西门子输入模板共用。输入信号i1由模板到程序的信号传递过程如图2所示。

　　(3)实现lm90-70程序中的输出点到西门子输出模板的映射。实际输出点%q首先移入%q+%q5000“位寄存器”中，再移入“字寄存器”%r8201┈%r8350中，再通过sst接口卡映射到对应的siemens输出模板。程序中输出点%q由程序到模板的信号传递如图3所示：

　　3.4 实现siemens各个站状态的检测

　　将siemens各个站的状态(即et200的状态)通过sst接口卡映射到程序的%r8351┈%r8400“字寄存器”中，每一个站占用一个“字寄存器”，每一个“字寄存器”中的第7位为该站故障与否的标志位，在监视画面中检测该标志位就可知道西门子各远程站的状态。

4  调试投运问题解决

　　4.1 通讯连接故障

　　将配置好的i/o二进制组态文件下装到flash后，现场的i/o点信息读取不到lm90程序中，而且各站状态也检测不到。把光缆撇开，使sst模板在本地直接利用dp电缆接入一个实验用的et200机架，再将该配置下装到flash中，lm90中就能读取到西门子i/o信息。根据以上实验分析产生该故障有两方面原因：

　　(1) 硬件原因：光缆接头做的不合格，致使数据无法通讯。经过对光缆的测试，光缆良好，排除了硬件原因。

　　(2)软件原因：在本地连接时通讯良好，带远程站时出现通讯故障，初步判断因传输距离远，通讯速率不匹配造成的。经查看在sst硬件配置中的profibus-dp属性中的传输速率原默认值为2mbps，将其更改为187.5kbps后，现场各i/o站的数据就能够通过sst模板读取到lm90中。

　　4.2 新旧系统电源不匹配

　　原系统中的电源分为三类：市电220v电源供机架用；带隔离的220v电源供输出模板用；交流110v供输入模板用。而新系统中的电源只有两种：不带隔离的220v供机架用；带隔离的220v供输入输出模板用。因此产生而输入输出模板供电电源不同的问题。采取的措施是将新系统设计中的带隔离的220v电源抛弃不用，分别引用旧系统中的对应的输入110v电源到新系统的输入模板上；旧系统中对应得带隔离220v电源接到新系统得输出模板上，输入输出信号线并接到旧系统对应的接线端子上。经过充分的准备，实现了新旧系统的并接，且一次投运成功。

5  结束语

　　经过对sst-5136-pfb-vme接口卡的软、硬件的在线调试，2b、3b远程i/o站成功将ge系列6模板更换成siemens模板，经过六个月的试运行，设备运转状态良好。2b、3b远程i/o站正常投运，说明了siemens i/o模板在ge90-70 plc中的应用取得了成功，为其它i/o站的改造奠定了基础。