連世偉

摘要：帶自愈功能的雙光纖冗余環(huán)網(wǎng)，是目前國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域常用的光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式，其運(yùn)行穩(wěn)定，通過(guò)增改硬件，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的末端通訊冗余，構(gòu)建通訊監(jiān)視圖。這種軟、硬件相結(jié)合的方法與現(xiàn)流行的數(shù)據(jù)、設(shè)備集中管理相結(jié)合，可以形成一套設(shè)備管控網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵詞：光纖環(huán)網(wǎng)；運(yùn)礦系統(tǒng)；冗余系統(tǒng)

運(yùn)礦系統(tǒng)中的42條皮帶均使用連鎖控制，只要其中一條皮帶出現(xiàn)故障停止運(yùn)行，就會(huì)從來(lái)料方向?qū)λB鎖的皮帶進(jìn)行順序停車(chē)，所以在整合系統(tǒng)時(shí)，對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量提出了很高的要求，原單路光纖環(huán)網(wǎng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足整合后的系統(tǒng)要求，需要將其升級(jí)為雙光纖冗余環(huán)網(wǎng)，與三套系統(tǒng)的冗余控制器共同形成雙光纖環(huán)網(wǎng)的冗余；而在設(shè)備的集中控制方面，三套系統(tǒng)中很多冗余設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，冗余設(shè)備出現(xiàn)故障，需要靠點(diǎn)檢才能發(fā)現(xiàn)，而點(diǎn)檢路線遠(yuǎn)，點(diǎn)檢周期長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致冗余設(shè)備停止工作后無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決，為設(shè)備正常運(yùn)行埋下隱患，所有構(gòu)建一套實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是十分必要的。

一、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的升級(jí)

（1）在原赫斯曼交換機(jī)組成的光纖環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，布置第二條光纖環(huán)網(wǎng)，同樣使用赫斯曼交換機(jī)，與其組成雙光纖冗余環(huán)網(wǎng)。通過(guò)配置赫斯曼交換機(jī)上的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)置，并在P5主控室將兩個(gè)交換機(jī)使用網(wǎng)線連接，實(shí)現(xiàn)了雙光纖環(huán)網(wǎng)的冗余：將2#高爐槽上的兩臺(tái)赫斯曼交換機(jī)DIP開(kāi)關(guān)中的RM選擇為ON，使其成為環(huán)網(wǎng)管理機(jī)，它的功能是在光纖環(huán)網(wǎng)中自動(dòng)阻斷其中一路光纖通訊，避免其成環(huán)，影響通訊，當(dāng)在檢測(cè)到另外一路光纖斷路后，自動(dòng)開(kāi)放阻斷的那一路，重新形成通訊通路， 當(dāng)檢測(cè)到環(huán)網(wǎng)內(nèi)有斷路時(shí)，自動(dòng)開(kāi)放阻斷的一路。然后在P5主控室通過(guò)交換機(jī)上的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)置：STAND BY選擇ON，將此交換機(jī)設(shè)置為兩路光纖的聯(lián)接點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)線將其聯(lián)通。之后將三個(gè)控制系統(tǒng)中的主、從控制器以及操作電腦分別接入到兩路光纖環(huán)網(wǎng)中，使其形成雙光纖環(huán)網(wǎng)與控制器、操作電腦的冗余。

（2）P5運(yùn)礦系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)總線箱使用光纖與DP線相結(jié)合，組成設(shè)備通訊網(wǎng)，在光纖連接的設(shè)備末端，均使用DP線對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)總線箱進(jìn)行連接通訊，末端的數(shù)據(jù)通訊模塊使用的是單路通訊的CI801模件，當(dāng)此模件出現(xiàn)故障后，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線箱“離線”，引起本站控制的皮帶及其連鎖皮帶的停車(chē)，參考高爐系統(tǒng)的雙路通訊RLM01和CI840的組合方法后，對(duì)其重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行了改造，增加末端冗余通訊設(shè)備，使其在通訊設(shè)備上做到了一備一用，互為冗余。

二、優(yōu)化系統(tǒng)畫(huà)面

（1）在原系統(tǒng)操作畫(huà)面中，由于分開(kāi)2地進(jìn)行不同設(shè)備的操作，所以在每個(gè)站內(nèi)有對(duì)應(yīng)的設(shè)備操作畫(huà)面和趨勢(shì)，并且為了防止設(shè)備的誤動(dòng)作，2個(gè)操作站之間的設(shè)備只能看到其運(yùn)行狀態(tài)，不能操作。而在設(shè)備同一管理和操作后，需要優(yōu)化系統(tǒng)畫(huà)面，所有操作站均可以操作，我們利用編程軟件中公共畫(huà)面中的節(jié)點(diǎn)功能，將所有畫(huà)面根據(jù)所在控制系統(tǒng)分為三個(gè)節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)加入各站需要的畫(huà)面資源，各操作員站直接讀取公共畫(huà)面各節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)和趨勢(shì)，使設(shè)備的集中操作更方便，同時(shí)在分配畫(huà)面資源后，由原來(lái)的5個(gè)操作員站，減少到4各，節(jié)省了大量系統(tǒng)資源。

（2）在運(yùn)礦系統(tǒng)中，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通訊監(jiān)視圖，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)一管理必要手段，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，備用設(shè)備的情況等。運(yùn)礦系統(tǒng)所構(gòu)建的通訊監(jiān)視圖分為2級(jí)，第一級(jí)為雙光纖環(huán)網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)、24V電源、RLM01、冗余控制器、CI840及下掛模件。其中光纖環(huán)網(wǎng)內(nèi)的赫斯曼交換機(jī)將其6針端子排上2、5腳FAULT報(bào)警輸出用線纜連接至所屬系統(tǒng)的模件中，通過(guò)程序和畫(huà)面形成報(bào)警顯示，當(dāng)沒(méi)有故障時(shí)，為常閉點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)故障，即輸出故障信號(hào)。

三、程序優(yōu)化

（1）皮帶的拉繩開(kāi)關(guān)，會(huì)因其誤信號(hào)，或現(xiàn)場(chǎng)人員的誤碰，造成皮帶停車(chē)，拉繩開(kāi)關(guān)在自動(dòng)控制程序和電氣中均有停車(chē)連鎖，如果出現(xiàn)誤信號(hào)時(shí)間很短，而電腦趨勢(shì)中掃描周期長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)采集，會(huì)使工作人員無(wú)法及時(shí)排查設(shè)備故障，為設(shè)備的正常運(yùn)行埋下隱患，在程序中增加了一段拉繩開(kāi)關(guān)信號(hào)保留程序，當(dāng)出現(xiàn)拉繩開(kāi)關(guān)信號(hào)后，會(huì)將此信號(hào)保留一段時(shí)間，使電腦趨勢(shì)中可以正常采集，方便查找設(shè)備故障。

（2）在皮帶運(yùn)行過(guò)程中，皮帶的跑偏開(kāi)關(guān)，是衡量皮帶運(yùn)行狀況的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)皮帶出現(xiàn)二級(jí)跑偏時(shí)，程序中會(huì)延時(shí)停皮帶，而在實(shí)際生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，因跑偏開(kāi)關(guān)的本身故障、線路原因形成的誤信號(hào)而造成皮帶停車(chē)的現(xiàn)象很多，為此設(shè)計(jì)了如下程序：當(dāng)兩個(gè)以上跑偏開(kāi)關(guān)出現(xiàn)二級(jí)跑偏時(shí)，才確認(rèn)該皮帶實(shí)際跑偏；在一些較短的皮帶上，只在頭尾有跑偏開(kāi)關(guān)，當(dāng)這些跑偏開(kāi)關(guān)在出現(xiàn)二級(jí)跑偏前，肯定會(huì)先有一級(jí)跑偏，利用此方法，設(shè)計(jì)了只有在一級(jí)、二級(jí)跑偏同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，才確認(rèn)為皮帶實(shí)際跑偏。同時(shí)還在程序中做了跑偏開(kāi)關(guān)切除，當(dāng)確認(rèn)此跑偏開(kāi)關(guān)損壞，或需要更換，調(diào)試時(shí)，可在畫(huà)面中將此跑偏開(kāi)關(guān)從程序控制中“移除”，此跑偏開(kāi)關(guān)的任何信號(hào)將不影響皮帶的運(yùn)行。

在跑偏信號(hào)判斷程序后，還加入了是否使用此兩種跑偏判斷程序的選擇塊，使崗位操作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)皮帶、跑偏開(kāi)關(guān)的實(shí)際狀態(tài)來(lái)靈活決定是否同時(shí)使用以上兩種跑偏信號(hào)判斷程序，或單獨(dú)使用一種，來(lái)控制皮帶的停止。

四、結(jié)語(yǔ)

雙光纖環(huán)網(wǎng)的升級(jí)、總線設(shè)備末端冗余的實(shí)現(xiàn)、通訊監(jiān)視圖的構(gòu)建，以及設(shè)備硬件、軟件的優(yōu)化大大提高了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，并降低了供料系統(tǒng)的停車(chē)率，保證了高爐供料系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)大大節(jié)省了人力資源。