隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，汽車，儀器儀表、無線電，國防及航空航天工業(yè)等尖端技術(shù)領(lǐng)域?qū)т摰钠贩N、規(guī)格，性能和質(zhì)量不斷提出更高的要求，在帶鋼生產(chǎn)上冷軋較熱軋更能滿足各行各業(yè)發(fā)展的需要。當生產(chǎn)厚度減小到一定尺寸的薄帶鋼時，大多數(shù)都采用冷軋方式。現(xiàn)代帶鋼生產(chǎn)，大多是熱軋后又進行冷軋，為提高帶鋼表面質(zhì)量、改善力學(xué)性能和獲得精確的尺寸偏差提供了保證。
寶鋼五冷軋帶鋼工程是寶鋼“十一五”規(guī)劃中的重大工程項目， 也是國內(nèi)乃至國際單體規(guī)模最大的冶金工程項目之一。一期主要建設(shè)內(nèi)容包括熱軋鋼卷運輸機組、連續(xù)?；嵯礄C組 (APL) 、 酸洗軋機聯(lián)合機組 (PL-TCM) 、 1#2#單機架軋機機組 (RCM1/RCM2) 、冷卷準備機組(CPL) 、連續(xù)退火機組(CAL)、1#2#連續(xù)熱鍍鋅機組(1#2#CGL) 、4#硅鋼連續(xù)退火涂層機組(4#SACL) 、熱鍍鋅重卷機組(RCL) 、冷軋重卷機組、無取向硅鋼精整機組(RTL) 、取向硅鋼精整機組、1#2#取向硅鋼脫碳退火機組(DCL) 、高溫罩式退火爐(BAF) 、高溫環(huán)形罩式退火爐(RAF) 、熱拉伸平整機組(FCL) 。二期預(yù)留3#單機架軋機機組(RCM3) 、3#取向硅鋼脫碳退火機組、熱拉伸平整機組等多條機組。
魏德米勒作為一個全球電氣聯(lián)接技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域的領(lǐng)先制造商，憑借其卓越的功能性、方便性、可靠性及安全性，15 年來始終不移的服務(wù)于中國廣大客戶，得到客戶的廣泛認可。在此工程中，為該項目提供了全面的電聯(lián)接解決方案及優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，包括從端子、接線盒(包括防爆接線盒) 、重載接插件到繼電器、電源、模擬信號隔離器、電涌保護器再到工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的各類優(yōu)質(zhì)電氣聯(lián)接產(chǎn)品。
1 項目設(shè)計負責(zé)及魏德米勒產(chǎn)品
寶鋼五冷軋帶鋼工程項目工廠設(shè)計由中冶南方工程技術(shù)有限公司(WISDRI)和上海寶鋼工程技術(shù)有限公司(BSEE)負責(zé)完成，其中中方負責(zé)的系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備成套主要由中冶南方、寶菱電氣、寶信等公司提供。該工程是匯聚了國內(nèi)冶金行業(yè)專家們智慧和寶貴經(jīng)驗的巨制，集中體現(xiàn)了中國冶金自動化和設(shè)備系統(tǒng)制造的較高水平。
魏德米勒產(chǎn)品可靠安全的產(chǎn)品品質(zhì)， 使其滿足不同機組， 不同應(yīng)用場合的使用要求。在連續(xù)常化酸洗機組、酸洗軋機聯(lián)合機組中，根據(jù)工況特點，要求采用的產(chǎn)品具有良好的抗腐蝕性;連續(xù)退火機組、取向硅鋼脫碳退火機組、高溫罩式退火爐和高溫環(huán)形爐，則需要充分考慮產(chǎn)品使用在高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性……特別是 PROFIBUS 總線技術(shù)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在冶金行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用，魏德米勒以太網(wǎng)交換機以其適用于苛刻的工業(yè)環(huán)境的更寬操作溫度，同時秉承魏德米勒一貫的高質(zhì)量標準，給用戶最安全保證。
2 魏德米勒以太網(wǎng)產(chǎn)品的特性及應(yīng)用
工業(yè)以太網(wǎng)已逐漸成為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，以太網(wǎng)技術(shù)具有很好的通用性，保證系統(tǒng)間可互相兼容;辦公室設(shè)備可直接訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)，而無需進行網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換;以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到今天已具有更高的速度、更寬的帶寬，可以實現(xiàn)更多的新功能;利用以太網(wǎng)的TCP/IP 協(xié)議，可以實現(xiàn)設(shè)備的遠程調(diào)試和維護。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)給系統(tǒng)設(shè)計者和操作人員帶來很高的附加值，由于標準的通用性，最終用戶可以很容易的將現(xiàn)有設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進行整合。
對于在工業(yè)場合建立一個可靠的網(wǎng)絡(luò)，會面臨很多挑戰(zhàn)，特別是線纜的聯(lián)接。經(jīng)過調(diào)查，大約 80%的網(wǎng)絡(luò)故障是由于各種聯(lián)接問題造成的，如：插頭松脫、接觸不良、潮濕、斷線、EMC 干擾等。魏德米勒以太網(wǎng)產(chǎn)品符合“在開發(fā)式自動化工廠”時代的客戶要求，產(chǎn)品面向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，為客戶提供品質(zhì)可靠的各種連接產(chǎn)品。交換機是工業(yè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的核心，魏德米勒擁有獨有的以太網(wǎng)快速光纖環(huán)網(wǎng)專利技術(shù)。滿足冶金工業(yè)生產(chǎn)中高速、實時性、大數(shù)據(jù)量處理，以及冗余備份、快速恢復(fù)的應(yīng)用要求。以下列舉了具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的魏德米勒管理型交換機的主要特征。
(1)魏德米勒 IE SWxx-M 工業(yè)以太網(wǎng)管理型交換機的產(chǎn)品特征：
10BaseT，100BaseTX
RJ45 接口/每段長度 100m
溫度范圍：-40℃到+75℃
鋁制外殼/TS35 導(dǎo)軌安裝或強面安裝
IEEE802.3x;IEEE802.3;IEEE802.3u
CE，UL508認證
冗余供電(10…36VDC，8…24VDC)
半雙工/全雙工
LED指示：電源，速率，溫度監(jiān)測，連接建立/工作
自適應(yīng)和流量控制
自動交叉
廣播風(fēng)暴控制
通過終端程序或網(wǎng)絡(luò)瀏覽器設(shè)置
速率自適應(yīng)或固定速率，單雙工方式可選，流量控制
端口干路，實現(xiàn)高速骨干網(wǎng)和鏈路故障轉(zhuǎn)移功能支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)802.1p
支持虛擬局域網(wǎng) 802.1q
可設(shè)置的故障繼電器
SNMP協(xié)議管理
端口鏡像
IGMP偵聽
生成樹 IEEE802.1s，快速生成樹 IEEE802.1w
(2)而且還具有適用于工業(yè)場合的特性：
堅固的金屬外殼，很好的 EMC 性能和高品質(zhì)的外觀。
2 個可選的光纖接口，用于強電磁干擾環(huán)境下的長距離傳輸。
全部產(chǎn)品寬度一致，便于設(shè)備擴展。
插拔式電源接頭，有冗余供電接頭可選
MTBF時間>60 年
由1臺IE SW14/2SC-M做主站，兩臺 IE SW8-M 及4 個光電轉(zhuǎn)換器做從站構(gòu)建的光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這種環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)被稱為 RapidRing™技術(shù)的快環(huán)，工程師們可以簡單有效地實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)冗余，可以防止由于單根線路故障而導(dǎo)致的錯誤。使用時首先選定一個交換機設(shè)為主機，網(wǎng)絡(luò)中其他交換機設(shè)為輔機。只用端口 1 和 2 來組環(huán)，一個交換機的端口 1 連到環(huán)中下一個交換機的端口2。備用鏈路總是連到主交換機的端口2，這個鏈路可以預(yù)先定義，完成后即可使用。另外 RapidRing™技術(shù)還支持使用光電轉(zhuǎn)換器的網(wǎng)絡(luò)。
管理型交換機第一次使用前需要進行組態(tài)，可以通過以太網(wǎng)接口組態(tài)，也可以通過 RS232 串口組態(tài)。操作簡單的交換機組態(tài)界面，可對多種功能進行設(shè)置，如端口干路 Trunking、虛擬局域網(wǎng) VLAN、快環(huán) RapidRing™、DHCP 協(xié)議(自動分配IP地址)等等。
針對環(huán)網(wǎng)冗余的組態(tài)，每臺交換機提供兩項選擇，一種是公共標準協(xié)議(即眾所周知的拓補樹協(xié)議) ，另一種是魏德米勒專利快環(huán)冗余協(xié)議。根據(jù)默認，組態(tài)窗口設(shè)定是依照公共協(xié)議 RSTP并顯示它的決定性參數(shù)來評估每個交換機。若需要選擇快環(huán)作為冗余配置，點擊快環(huán)控鍵按鈕，選擇快環(huán)顯示。于是界面跳轉(zhuǎn)到一個相應(yīng)新的屏幕頁。接下來是對 1.“輸入傳輸速率控制組態(tài)”傳輸類型限制的設(shè)定(包括廣播傳輸、多點傳輸、單位傳輸、目標 LOOKUP 失敗、MAC 控制框架) ;端口及最大數(shù)率的設(shè)定。2.“輸出傳輸速率控制組態(tài)”端口及最大數(shù)率的設(shè)定。百兆交換機的最大數(shù)率原始默認設(shè)置是 100Mbps。
對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配 IP 地址是組態(tài)中很重
要的一個環(huán)節(jié)，地址設(shè)置必須保證不被其他以太網(wǎng)設(shè)備使用。 用戶組態(tài)時可根據(jù)實際情況改變交換機的默認設(shè)置到設(shè)計要求的IP值;交換機也可通過 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)從網(wǎng)絡(luò)中的一個 DHCP 服務(wù)器獲得 IP 地址。用戶自行手動設(shè)置時，IP 地址允許 0 到 254，如果你試圖設(shè)置更高地址，輸入將不被接受并顯示出錯信息。在該冷軋項目的包裝線中，組態(tài)交換機 IP地址設(shè)置情況如下： 主站交換機 SW1：192.168.1.1、
從站交換機 SW2：192.168.1.2、SW3：192.168.1.3;
HMI 計算機 IP地址設(shè)置：HMI SERVER：192.168.1.10、
HMI CLENT(OS1) ：192.168.1.11、
HMI CLENT(OS2) ：192.168.1.22;
3 冶金自動化及魏德米勒交換機網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)
寶鋼五冷軋帶鋼工程各條機組的自動控制系統(tǒng)是一個典型的冶金信息化系統(tǒng)，囊括所有工序的 4 級控制，即 L4-企業(yè)管理級，L3-生產(chǎn)控制級，L2-過程控制級，L1-基礎(chǔ)自動化級。其中 L1 負責(zé)各個工序電氣、儀表的自動控制，主要完成生產(chǎn)過程的順序控制和邏輯控制、數(shù)據(jù)采集、工藝顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲、故障報警等功能。L2負責(zé)各個工序的過程控制，主要完成過程日志、過程監(jiān)視、優(yōu)化控制、物流跟蹤、生產(chǎn)作業(yè)管理等功能。交換機常被使用于過程控制和生產(chǎn)控制級功能區(qū)。
交換機的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有多種拓補結(jié)構(gòu)，比如星型、環(huán)型和樹型結(jié)構(gòu)，可以采用各拓補結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組網(wǎng)方式。若主干網(wǎng)分為兩個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)且互為冗余，可以提供系統(tǒng)的可靠性。
4 結(jié)束語
冶金生產(chǎn)是典型的重工業(yè)生產(chǎn)，對生產(chǎn)設(shè)備和電氣產(chǎn)品有嚴格的要求。魏德米勒秉承著為客戶提供性能卓越、質(zhì)量可靠的電聯(lián)接產(chǎn)品的一貫追求目標，在此項目中，為客戶提供了從控制室到現(xiàn)場的全系列電聯(lián)接產(chǎn)品。 尤其是冶金行業(yè)在市場競爭日益激烈下，對企業(yè)信息化建設(shè)和管理要求的提高，魏德米勒從企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)延伸到生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng)的電聯(lián)接技術(shù)，力求成為客戶最可靠的合作伙伴。該項目各條機組目前已陸續(xù)投產(chǎn)，建成后可使寶鋼冷軋帶鋼生產(chǎn)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。
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