西門子DP/DP COUPLER與艾默生Deltav系統profibus DP通訊

念會濤

（云錫文山鋅銦冶煉有限公司，云南 文山 663700）

1 概述

1.1 背景

云錫文山鋅銦冶煉有限公司位于云南省文山壯族苗族自治州馬關縣夾寒箐鎮達號工業園區。項目設計規模為10萬t/a鋅錠，副產硫酸、精銦，同時綜合回收銦、鎘、銅、鈷、銀、鐵等有價元素。主體工藝：鋅精礦采用流態化沸騰焙燒爐焙燒，煙氣經余熱鍋爐和收塵后送制酸。焙燒所得焙砂送中性浸出，中性浸出濃密底流經低酸浸出、還原浸出及超酸浸出，還原浸出液經置換沉銅、中和沉銦后赤鐵礦沉鐵，沉鐵后液返回浸出，赤鐵礦除鐵濃密底流經過濾洗滌后送渣處理系統處理。中上清液的凈化采用三段凈化工藝，并采取深度冷卻除鈣鎂工序，一、二段凈化渣送綜合回收，進一步回收其中的銅、鎘、鈷，得到副產品粗鎘、銅精礦及鈷精礦，三段凈化渣返回一段凈化。電解采用3.2m2大型陰極板和超大型整體樹脂混凝土電解槽。采用全自動吊車出裝槽和自動剝片機組剝鋅，剝下的鋅片送熔鑄車間。鋅熔鑄采用大型低頻感應電爐熔鋅，連續澆鑄機鑄錠。

1.2 艾默生Deltav系統介紹

DeltaV控制系統是目前性能最優越的DCS控制系統之一，在國內外有著廣泛的應用。冶煉廠選用DeltaV系統作為全廠級的控制系統，它配備了管理全廠的Field bus儀表電氣設備外，還通過配備的Profibus DP卡件和MODBUS卡件與現場的第三方設備通過DP總線或MODBUS進行通訊連接，從而實現全面的控制管理，另外配置了冶煉安全系統SIS。

1.3 隔膜泵PLC系統

隔膜泵采用了西門子S7 300系統，其中CPU選用的是315-2DP，并配備了DPDP coupler用于與外系統通訊，隔膜泵的PLC柜就在現場操作房間里，配以一塊西門子觸摸屏，操作和觀察數據時都需要進入操作間里。

2 DP頭接線方法及結構

DP頭當開關撥至“ON”時，A1和B1兩端和終端電阻相連，所以在DP網絡的終端只能接A1和B1，否則不能連接終端電阻。當開關撥至“OFF”時，終端電阻和數據線斷開，A1和A2，B1和B2相連，串起網絡上的設備。平時使用只用到了DB9（針）插頭的3和8兩個引腳，判斷DP網絡硬件連接是否正常首先要保證數據線連接牢固，而檢測的最好方法就是測量3，8引腳之間的電阻。如果接線牢固，那么當開關撥至“ON”時3，8之間的電阻為220歐姆，當開關撥至“OFF”時電阻為無窮大。

在我們使用艾默生Deltav系統DP卡件時，需注意：如果卡件只接了一條線，則卡件背后撥碼需到IN上，這條線的最后一臺設備DP頭撥碼撥到On上；如果卡件接了兩條線且接在不同的端子上，則卡件背后撥碼需撥到OUT上，這兩條線的最后一臺設備DP頭都需撥到On上。

圖1 DPDP COUPLER內部結構介紹

由上圖可看出，A1、B1是進線，A2、B2是出現，不能接反了，否則通訊不上。

3 DPDP COUPLER介紹

DPDP COUPLER用于連接兩個Profibus-DP主站網絡，以便在這兩個主站之間進行通訊，數據通訊區最高可以達244字節輸入和244字節的輸出。最多可以建立16個I/O數據交換區。DP/DP coupler可以連接連個不同的Profibus網絡進行通訊，2個網絡的通訊速率，站地址可以不同。并且兩個網絡實現電氣隔離，相互獨立，一個網絡出問題不會影響另一個網絡運行。在我們現場，1#口用于與變頻器的通訊，2#口用于與DCS的通訊。兩個口的通訊地址都是通過撥碼開關來設定，撥碼開關是二進制的組合。

4 與DCS的通訊說明

（1）DP/DP coupler兩個通訊網絡的數據區必須對應，否則會造成通訊故障，比如PLC的輸入區對應DCS的輸出區，PLC的輸出區對應DCS的輸入區。

（2）通訊地址現場設置為8、波特率為187.5K、8字節輸入、32字節輸出。在DCS上也設置對應為地址8、波特率為187.5K、8字節輸出、32字節輸入。

（3）寄存器地址通訊說明：設備到DCS。

狀態字說明（WORD0：PQW360）：

表1 與DCS有關的狀態字說明

Bit10 ON 3#壓敏報警 OFF Bit11 ON 1#化敏報警 OFF Bit12 ON 2#化敏報警 OFF Bit13 ON 3#化敏報警 OFF Bit14 ON 緊急停車 OFF

過程數據1（WORD1：PQW362）：進口壓力單位：MPa；

過程數據2（WORD2：PQW364）：出口壓力單位：MPa；

過程數據3（WORD3：PQW366）：補油壓力單位：MPa；

過程數據4（WORD4：PQW368）：噴油壓力單位：MPa；

過程數據5（WORD5：PQW370）：機座潤滑油溫度單位：℃；

過程數據6（WORD6：PQW372）：電機頻率單位：HZ；

過程數據7（WORD7：PQW374）：電機功率單位：KW；

過程數據8（WORD8：PQW376）：電機電流單位：A；

DCS到設備；

WORD0：PIW362頻率給定；

WORD1：PIW364控制字；

在這里需注意狀態字通訊上去高八位和低八位是反的。

5 調試過程中存在的一些問題

①DP線輸入輸出接反了導致通訊不上。②PLC的輸入和輸出區與DCS對應不對。③DCS建立輸入通道時，通道長度不夠導致數據沒有全部上來。④PLC通訊程序模擬量輸入輸出PIW、PQW標識為IW、QW導致數據上去不對。