SIMOCODE pro智能控制器在大庆炼化公司聚丙烯二期项目中的应用

冯大志

【摘要】本文介绍了智能控制器SIEMENSSIMOCODEpro基本原理以及在大庆炼化公司聚丙烯二期项目中的应用情况，并对未来利用SIMOCODEpro实现PROFIBUS-DP现场总线控制的方案进行简要设计。

【关键词】SIMOCODEpro PROFIBUS-DP 现场总线控制

1前言

大庆炼化公司30万吨/年聚丙烯二期工程PK890造粒系统电气控制技术完全采用日本JSW公司先进技术，其电气控制系统全部采用西门子原厂设备。在低压电机控制上采用先进的SIMOCODEpro3UF7作为电机控制单元，是大庆炼化公司供配电及电机控制系统中首次采用如此先进的控制技术。

2SIMOCODEpro系统介绍

2.1SIMOCODEpro的产生背景和优点

在许多自动化生产过程中，尤其是石油石化、钢铁等行业，设备停机的成本异常高昂。然而可以通过简单的方法降低停机造成的损失。采用适当的技术时，便可防止故障；即使发生故障，也可快速得到解决。西门子公司以SIMOCODE-DP为基础，开发出了一个更加灵活、简单和强大的系统，它就是SIMOCODEpro。SIMOCODEpro是用于低压电机的灵活、模块式的电机管理系统，可通过PROFIBUSDP现场总线简单、直接地与上位自动化系统相连接。

2.2SIMOCODEpro工作原理及功能简介

聚丙烯二期项目中采用的SIMOCODEpro型号为3UF7，具体又分为proC和proV两种类型。区别为proV可以连接多达5个可选扩展模块（电流测量模块，接地故障模块，温度模块，数字模块，模拟模块），适用于信息量比较大的电机控制单元，而proC的仅能使用基本单元的接口，但优点就在于它的经济性。本项目中根据具体需要结合使用，以达到既保持灵活性，又可节省大量资金的目的。

电机的基本控制为，控制单元通过电流测量模块采集电机回路的三相电流信号，通过分析该信号来监测电机的是否运行及是否正常工作，并通过内部设置以达到当电机在非正常状态下工作的时候停机的要求。DCS系统则可以通过Profibus-DP总线，方便与基本控制单元进行信息交换和控制，便于整个系统的控制与监测。另外在电气柜中配上简易操作面板，方便现场工作人员的操作和查看。这样几个部分就组成了一套完整的电机控制系统。

2.3SIMOCODE-ES调试软件

SIMOCODEES是西门子公司针对SIMOCODEpro专门开发的调试软件，可以针对SIMOCODEpro进行参数设置，诊断和维护，做逻辑程序。在SIMOCODEES中可以设置并调整电机保护和控制的所有参数。聚丙烯二期工程所配备的调试软件版本为SIMOCODEES2007+sp1。

通过软件可以轻松实现对电动机保护参数以及控制参数的设定。

在SIMOCODEES软件还可以使用图形编辑器进行直观方便的参数化设定。SIMOCODEESGraphic是SIMOCODE-ES可选的软件包。通过图形编辑器扩充了用户界面，通过拖放功能块图标或者在功能块图标的输入和输出之间拖放连线实现对设备方便直观的参数化。

在GraphicEditor的参数化界面左侧窗口中包括了可以进行参数化的功能选项，它们与SIMOCODEES软件中的功能选项是一一对应的。在GraphicEditor中可以通过拖放图标将其放到右侧的参数化窗口中。

参数设定完成后，将配置下载到SIMOCODEpro中。点击Quitgraphiceditor退出图形编辑器便完成了对电动机参数的设置。

3造粒系统现场总线控制的设想

PROFIBUS作为现场总线的一种，不论是在自动化仪表、远程I/O，还是在电机控制装置中的应用均日益广泛起来。

PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化。

PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代办24VDC或4-20mA信号传输。

PROFIBUS-DP的基本功能：（1）传输技术：RS-485双绞线、双线电缆或光缆。（2）总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主—从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点（主—从设备）数为126。（3）通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主—从用户数据传送和非循环主—主数据传送。（4）运行模式：运行、清除、停止。（5）同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。（6）功能：DP主站和DP从站间的循环用户数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过总线对DP主站（DPM1）进行配置。每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。（7）可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器（WatchdogTimer）。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。（8）设备类型：第一类DP主站（DPM1）是中央可编程序控制器，如PLC、PC等。第二类DP主站（DPM2）是可进行编程、组态、诊断的设备。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器、阀门等。

PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接126个站点。而每台SIMOCODEpro控制器就是一个DP从站。通过SIMOCODEES软件可以规定每台设备的站点编号，在自动控制系统中进行逻辑编程。

SIMOCODEpro控制器具有一个集成的PROFIBUS－DP（ProgressFieldbusDecentralizedPeriphery）12Mbps通讯接口，因此，可以控制器作为标准设备集成到任意一个具有PROFIBUS－DP通讯能力的自动化系统中，快速地实现和上位机进行数据交换，实现远程控制和监视等功能。

造粒自动控制系统采用PCS7控制系统，而PCS7控制系统中自带SIMOCODEpro控制器的集成软件，PCS7库中有标准的SIMOCODEpro电机模块和面板，组态方便，适于操作员控制和电动机的可视化，能过观察到电机电流、温度、功率和趋势、过程故障、报警信息等，将更加容易实现现场总线控制。

聚丙烯二期项目中采用了如此先进的控制器，也为日后向着更加智能化，数字化发展奠定了技术和设备基础。

参考文献：

[1]SIMOCODE的参数设置及修改作业指导书.

[2]阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社，1999.

[3]SIMOCODEpro智能控制器说明书.