基于Modbus-RTU的空壓機一體化改造

馮新強，孟慶鵬，曹亞鵬

(華能邯峰電廠，河北 邯鄲 056200)

1 引言

某電廠共有3臺儀用空壓機(GA160-10W)，4臺服務用空壓機(ZR630-8EEL)，3臺脫硝空壓機(GA55+)。以上設備全有阿特拉斯.科普柯廠家提供。

改造前DCS僅采集了各臺空壓機的運行、故障停機信號。因未采集空壓機各運行參數，不便監視空壓機運行狀態和分析故障；因不能遠程操作，當出現運行空壓機出現故障停機時，備用空壓機無法緊急啟動。原空壓機控制面板為阿特拉斯MK4，該控制元件已運行將近20年，硬件老化且已停產。針對以上不便，實施了空壓機一體化改造。

2 網絡拓撲圖

本改造方案為硬接線和通信兩種方式組合而成。為保障空壓機的安全穩定，采用硬接線方式控制和采集空壓機的重要信號。如各臺空壓機的啟、停指令；運行、故障停機反饋；空壓機電流信號。將上述重要信號，由硬接線方式接入AP020中采集、控制。

為不新添加傳感器和布線，采用通信方式從控制器中讀取各運行參數。新空壓機面板MK5中的測量參數、運行狀態和設置參數，首先經CAN協議傳送至GATWAY；然后經GATWAY轉換成基于RS485的Modbus協議傳送至UT-277MM轉換成光纖信號；通過光纖由現場傳送至電子間后，然后再經另一個UT-277MM轉換成基于RS232的Modbus協議；最后送至西門子T3000 DCS系統的第三方接口機CS3000，從而通過Profinet協議與DCS系統自動生產網(下層網)進行數據交換，見圖1。

圖1 空壓機控制系統網絡拓撲圖

3 硬件配置

3.1 MK5控制器和GATWAY網關

MK5控制器和IO2模塊配套使用，可采集PT1000溫度、壓力、DI信號，輸出DO指令信號。采集PT100溫度信號時，需要額外購買擴展模塊IO34。……