串口适配器在矿热炉全电量检测系统上的应用

静阳

大连重工机电设备成套有限公司 辽宁大连 116000

1 概述

矿热炉通过冶炼变压器，将35KV（或110KV）高压电变成低压后，经由短网、软铜线等导入电极，电极插入炉料内，经过电极电弧热和炉料电阻热使炉料反应生成产品。生产人员根据电炉变一次侧、短网侧、电极侧的电参数决定电极的插入深度、原料的配比及产品出炉量。由此可见，矿热炉的全电量检测系统的准确程度对矿热炉产品指标、生产稳定性有决定性作用[1]。

因大部分电能表具备RS485/232接口，全电量检测装置与控制系统的通讯通常采用串口通讯，通讯规约为MODBUS RTU，此方式因MODBUS通讯轮询机制的限制，通讯周期长，数据实时性得不到保证，采用串口-PROFIBUS DP适配器将MODBUS协议转换成PROFIBUS-DP协议，提高了数据的实时性，确保了生产的稳定性及产品的品质。

2 数据传输原理

串口数据转换模块数据交换原理如图1所示，数据转换模块作为MODBUS主站，与从站串口仪表进行数据交换，当数据转换模块从串口仪表接收到一帧正确的数据时，就会将这帧数据封装成为“PROFIBUS输入数据”帧，模块同时作为PROFIBUS-DP网络的从站，将数据传送到PROFIBUS主站。

图1

3 网络结构

本文依托新疆某电石炉项目，采用西门子品牌PLC作为控制系统，西门子多功能电能表及全电量检测模块作为矿热炉全电量检测仪表，经PM-125适配器转换处理，实现PLC与串口仪表的快速稳定通讯。项目一台矿热炉全电量检测系统含7个全电量检测模块，6个单相电能表，1个三相电能表，共14个串口仪表。根据仪表分布位置及功能，配8个PM-125适配器作为西门子S7-300CPU的PROFIBUS-DP从站，实现对矿热炉电参数的数据检测、采集、处理、展示及控制。……