李濤

（山東鋼鐵集團(tuán)，山東萊蕪 271104）

鐵區(qū)維護(hù)區(qū)域自動(dòng)化遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)

李濤

（山東鋼鐵集團(tuán)，山東萊蕪 271104）

鐵區(qū)維護(hù)區(qū)域設(shè)備多，位置分撒，若采用現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的方式，耗時(shí)耗力。因此，必須采用一個(gè)系統(tǒng)性、方便易用的遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)。由此來解決現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的響應(yīng)速度及處理時(shí)間，從而更有力的保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。

遠(yuǎn)程維護(hù)；鑄造生產(chǎn)；遠(yuǎn)程控制；自動(dòng)化

0 概述

山信集團(tuán)萊蕪分公司鐵區(qū)維護(hù)區(qū)域共計(jì)60多套PLC控制系統(tǒng)，主要為西門子、施奈德和AB控制系統(tǒng)，該統(tǒng)計(jì)僅為一期投運(yùn)的系統(tǒng)，暫不包含年底將還要投入使用的二期高爐、鍋爐、風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)。

為了提高維護(hù)效率，減少停機(jī)時(shí)間，減輕維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，緩解維護(hù)人員缺乏的現(xiàn)狀，擬對(duì)該區(qū)域?qū)嵭羞h(yuǎn)程集中監(jiān)控與管理，維護(hù)工程師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)（特別是無人值守區(qū)域）的故障情況，作出迅速反應(yīng)，及早排除故障恢復(fù)生產(chǎn)。

1 區(qū)域組成與簡(jiǎn)介

鐵區(qū)維護(hù)區(qū)域分為燒結(jié)區(qū)域、高爐區(qū)域、鍋爐以及風(fēng)機(jī)區(qū)域，下面將需遠(yuǎn)程診斷的生產(chǎn)控制區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)的配置和組成作簡(jiǎn)單介紹。

1.1 燒結(jié)區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)

燒結(jié)區(qū)域是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分控制級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)兩級(jí)控制?？刂萍?jí)通過光纖將4套PLC連接構(gòu)成工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)；燒冷系統(tǒng)和配料系統(tǒng)通過同軸電纜下掛遠(yuǎn)程分站；所有變頻器通過MB+網(wǎng)連接到PLC上，構(gòu)成MB+子網(wǎng)。監(jiān)控管理級(jí)采用C/S結(jié)構(gòu)，通過交換機(jī)與4套PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。上位機(jī)分別安置在主控室和配料室。PLC采用的是施耐德系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用的是MP7。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖1。

表1 燒結(jié)區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)

圖1 燒結(jié)區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1.2 高爐區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)

高爐區(qū)域是一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)儀態(tài)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。高爐區(qū)域包括以下幾個(gè)系統(tǒng)，分別為本體、礦槽，熱風(fēng)爐、爐頂、軟水、噴煤等，自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)基礎(chǔ)自動(dòng)化和上位監(jiān)控系統(tǒng)組成，由帶光纖端口的以太網(wǎng)交換機(jī)為骨干節(jié)點(diǎn)組成光纖以太環(huán)網(wǎng)，上位機(jī)和PLC掛到交換機(jī)上。生產(chǎn)線的控制方式為PLC+上位機(jī)，PLC采用的是施耐德系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用的是MP7，控制網(wǎng)絡(luò)主要是工業(yè)以太網(wǎng)，各控制系統(tǒng)之間有數(shù)據(jù)交換如表2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2。

表2 高爐區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)

圖2 高爐區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1.3 鍋爐、風(fēng)機(jī)區(qū)域自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

鍋爐、風(fēng)機(jī)區(qū)域是一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)儀態(tài)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)線的控制方式為PLC+上位機(jī)，PLC采用的是西門子、AB控制系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用的是WINCC，控制網(wǎng)絡(luò)主要是工業(yè)以太網(wǎng)，各控制系統(tǒng)之間有數(shù)據(jù)交換，需遠(yuǎn)程診斷如表3。

2 設(shè)計(jì)思想

控制方案的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)各生產(chǎn)線自控系統(tǒng)區(qū)域的具體情況，以萊鋼骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立覆蓋新二區(qū)所有生產(chǎn)區(qū)域的自動(dòng)化遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)，以進(jìn)一步提高自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)的質(zhì)量和水平。系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，任何得到授權(quán)的萊鋼骨干網(wǎng)用戶，都可以在線查看自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，并進(jìn)行相關(guān)的遠(yuǎn)程維護(hù)。

系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上分作三個(gè)層次。第一層是基礎(chǔ)控制層，即為自動(dòng)化控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)向上一層傳送生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；第二層是區(qū)域匯聚層，采集、匯總各自生產(chǎn)區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)的綜合處理分析；第三層是中心監(jiān)控層，根據(jù)各個(gè)區(qū)域的處理結(jié)果，全面監(jiān)控整個(gè)公司的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，以進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)，該層是系統(tǒng)面向萊鋼骨干網(wǎng)用戶的門戶，也是系統(tǒng)的中心，所有的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息都是通過該層傳送給終端用戶的。

為保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，在系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用系統(tǒng)中都應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施。

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

新二區(qū)的自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)，并且各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域在物理結(jié)構(gòu)上建成了高可靠性的光纖環(huán)網(wǎng)。萊鋼骨干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為分層的星型以太網(wǎng)。通過以太網(wǎng)交換機(jī)將二者連城了混合結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)。

2.2 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

安全是網(wǎng)絡(luò)提供健康服務(wù)的前提，一旦安全出現(xiàn)了問題，損失難以估量。目前的安全隱患主要來自外部、內(nèi)部的攻擊和網(wǎng)絡(luò)病毒對(duì)數(shù)據(jù)的破壞。

基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)遵從四層的模型，分別是應(yīng)用層、傳輸控制層、互聯(lián)層和網(wǎng)絡(luò)訪問層，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全問題涉及到以上各個(gè)層面。

針對(duì)該系統(tǒng)可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，采用以下措施：①采用防火墻防范策略；②選用成熟的企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件以提供更為全面的病毒防御功能。

3 結(jié)語

該技術(shù)方案中的硬件、軟件技術(shù)已在全國(guó)各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，目前已在自動(dòng)化部鐵區(qū)車間、鋼去車間、特鋼車間都得到了應(yīng)用，并經(jīng)過了數(shù)月運(yùn)行的考驗(yàn)。實(shí)踐證明，該技術(shù)方案成熟可靠，具有很好的可行性。

Iron area automatic remote maintenance system maintenance area

LiTao
(Shandong Steel Group，Laiwu 271104，Shandong,China)

Iron area maintenance equipment, location points, if adopt the way of fi eld maintenance, timeconsuming. Therefore, must adopt a systemic remote maintenance system is convenient and easy to use. In order to solve the response speed of the on-site maintenance and processing time. To a more powerful safeguard system safe and stable and effi cient operation.

remote maintenance; foundry practice; remote control;automate

TG28；

B；

1006-9658（2017）04-0080-02

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.04.024

2017-06-14

稿件編號(hào):1706-1810

李濤(1981—），男，工程師，主要從事鑄造車間自動(dòng)控制和網(wǎng)絡(luò)信息化工作.