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PLC通讯方式由DP通讯改为光纤通讯

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  【摘要】介绍了提升系统通过增加两台DP数据光端机,实现PLC之间通讯方式由DP通讯到光纤通讯的转换,阐述光纤通讯的优势,采取有效措施保障提升系统安全高效运行。


  【关键词】PLC通讯方式光纤通讯DP数据光端机


  河北钢铁集团矿业有限公司石人沟铁矿坐落在唐山遵化市,1970年8月开工建设,1975年7月投产,2001年开始井下建设,露天采矿已全部转为井下采矿,三期工程2005年开工建设。


  2014年6月,三期采选技改工程项目安全设施通过竣工验收,形成了年产矿石200万吨、铁精粉70万吨的生产规模,三期主井直流提升机电控设备选用了由洛阳源创电气有限公司设计生产的NT型提升机全数字电控系统。操作部分采用西门子公司的S7―300系列可编程序控制器,实现对提升机运行的工艺控制和安全保护功能,显示提升机的各种运行指令、位置信号、速度信号和故障报警。网络化操作台、主副PLC采用了MPI通讯技术,装卸载站与主控PLC采用了DP通讯。


  三期主井装载站(-363米水平)到主井三楼卸载站(+90米水平)水平位置差453m,两站之间PLC的通讯靠的是DP通讯电缆,沿着井壁铺设在井筒之中,从安装调试到使用已有4年多时间,卸料方式采用的是14m3底卸式箕斗,由于生产环境因素及前期试生产阶段的条件限制,装卸载之间落差大,散落的小石子多次将通讯电缆砸断,在井筒中有多处接头,在井筒中检修作业危险性高,作业难度大,一但出现通讯中断,需要较长时间修复。


  考虑到2015年生产任务繁重,提升作业区决定铺设一条新通讯线作为备用,而且新铺设的通讯电缆由三期主井塔楼铺向三期副井井架,沿着提升人员的三期副井的井筒到井下-336米水平,再由-336米水平巷道奔电梯井,最后到井下-363米水平装载站。


  这种铺设线路可以减小外界影响,大大减小通讯线故障概率,可是需要铺设的电缆距离增加到900多米(差不多是原通讯电缆的2倍),因为DP通讯线的距离最长为500米,两个PLC之间的通讯须改为光纤通讯。


  光纤通讯防干扰性能好,损耗低,中继距离长,光纤是绝缘体材料,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上,工作频率高,开发容量也大。


  经提升作业区技术人员研究决定,报矿领导审批同意,此项工作在不影响三期主井正常生产的前提下,利用停车检修、设备保养时间一步一步进行。


  首先,计划材料,元件选型,经过研究论证选用型号为Ci-PF120-S8202TD(速率0.6M,单模20Km,ST双光口,DC(9~30V))的DP数据光端机2台;型号为PH-T/T-003-SM的3米单模单芯跳线4根,;SIEMENSPROFIBUSDP数据总线接头4个;EEP-130S24电源板2块(用于给光端机供电);四芯光纤通讯电缆1300米。


  接下来便是铺设光纤通讯电缆,架设直径为8mm钢丝绳从三期主井卸载站到三期副井井架将近200米,此钢丝绳用于悬挂光纤通讯电缆;


  难度最大的就是由三期副井井口(+99米水平)到井下-336米水平井筒中电缆的铺设,垂直差435米,光纤通讯电缆不能折硬弯,需要人员站在提升罐笼顶部小心翼翼慢慢下放,每4米打一个线卡子,通过副井井筒及破碎硐室,最终铺设到装载站位置;


  最后铺设井上部分,将光纤通讯电缆悬挂在事先架好的钢丝绳上面,1米一个线卡子固定电缆,最后将光纤通讯电缆铺设到卸载站位置。


  最后,确定PLC与光端机的连接和光端机之间的连接方式,用来进行光信号与电信号之间的转换。利用停车检修时间,电气技术人员分别使用数据总线接头连接装载站和卸载站的PLC与DP数据光端机的通讯线,分别熔装载站与卸载站的光纤接头跳线,一共8根,实现两用两备,接好光端机24V直流电源。


  通过查找相关资料和讨论研究,光纤接头需要交叉连接,既卸载站光端机TX接口连接装载站光端机RX接口,卸载站光端机RX接口连接装载站光端机TX接口;


  注意DP数据光端机的输入输出接口是成对使用的,两通讯端需采用同一组接口;


  还应注意数据总线接头上的接线方式,有两个接口,单线接进线口,开关放在on位置,双线则需要把开关放在off位置。


  所有工作做好以后通电测试,成功实现通讯,现已投入正常使用,原DP通讯电缆作为备用。


  结束语:


  通过增加两台DP数据光端机,成功实现了PLC之间通讯由DP方式到光纤方式的转换,提高了两PLC之间通讯的可靠性,也同时保证了企业安全高效生产。本文来自《农业科技通讯》杂志

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