魏德米勒產(chǎn)品在寶鋼五冷軋項(xiàng)目上的應(yīng)用

前言

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車，儀器儀表、無線電，國(guó)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(dāng)生產(chǎn)厚度減小到一定尺寸的薄帶鋼時(shí)，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(jìn)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(xiàng)目， 也是國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際單體規(guī)模最大的冶金工程項(xiàng)目之一。一期主要建設(shè)內(nèi)容包括熱軋鋼卷運(yùn)輸機(jī)組、連續(xù)?；嵯礄C(jī)組 （APL） 、 酸洗軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組 （PL-TCM） 、 1#2#單機(jī)架軋機(jī)機(jī)組 （RCM1/RCM2） 、冷卷準(zhǔn)備機(jī)組（CPL） 、連續(xù)退火機(jī)組(CAL)、1#2#連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組（1#2#CGL） 、4#硅鋼連續(xù)退火涂層機(jī)組（4#SACL） 、熱鍍鋅重卷機(jī)組（RCL） 、冷軋重卷機(jī)組、無取向硅鋼精整機(jī)組（RTL） 、取向硅鋼精整機(jī)組、1#2#取向硅鋼脫碳退火機(jī)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(jī)組（FCL） 。二期預(yù)留3#單機(jī)架軋機(jī)機(jī)組（RCM3） 、3#取向硅鋼脫碳退火機(jī)組、熱拉伸平整機(jī)組等多條機(jī)組。

魏德米勒作為一個(gè)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(guó)廣大客戶，得到客戶的廣泛認(rèn)可。在此工程中，為該項(xiàng)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(hào)隔離器、電涌保護(hù)器再到工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品的各類優(yōu)質(zhì)電氣聯(lián)接產(chǎn)品。

一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)及魏德米勒產(chǎn)品

寶鋼五冷軋帶鋼工程項(xiàng)目工廠設(shè)計(jì)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(fù)責(zé)完成，其中中方負(fù)責(zé)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)冶金行業(yè)專家們智慧和寶貴經(jīng)驗(yàn)的巨制，集中體現(xiàn)了中國(guó)冶金自動(dòng)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(jī)組， 不同應(yīng)用場(chǎng)合的使用要求。在連續(xù)?；嵯礄C(jī)組、酸洗軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組中，根據(jù)工況特點(diǎn)，要求采用的產(chǎn)品具有良好的抗腐蝕性；連續(xù)退火機(jī)組、取向硅鋼脫碳退火機(jī)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(jī)以其適用于苛刻的工業(yè)環(huán)境的更寬操作溫度，同時(shí)秉承魏德米勒一貫的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，給用戶最安全保證。

二、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(jìn)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(shí)現(xiàn)更多的新功能；利用以太網(wǎng)的TCP/IP 協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和操作人員帶來很高的附加值，由于標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行整合。

對(duì)于在工業(yè)場(chǎng)合建立一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò)，會(huì)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(dòng)化工廠”時(shí)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(jī)是工業(yè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的核心，魏德米勒擁有獨(dú)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(shí)時(shí)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。

由 1 臺(tái) IE SW14/2SC-M做主站，兩臺(tái) IE SW8-M 及4 個(gè)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(jiǎn)單有效地實(shí)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(cuò)誤。使用時(shí)首先選定一個(gè)交換機(jī)設(shè)為主機(jī)，網(wǎng)絡(luò)中其他交換機(jī)設(shè)為輔機(jī)。只用端口 1 和 2 來組環(huán)，一個(gè)交換機(jī)的端口 1 連到環(huán)中下一個(gè)交換機(jī)的端口2。備用鏈路總是連到主交換機(jī)的端口2，這個(gè)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(jī)第一次使用前需要進(jìn)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(jiǎn)單的交換機(jī)組態(tài)界面，可對(duì)多種功能進(jìn)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(dòng)分配IP地址）等等。

針對(duì)環(huán)網(wǎng)冗余的組態(tài)，每臺(tái)交換機(jī)提供兩項(xiàng)選擇，一種是公共標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（即眾所周知的拓補(bǔ)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(rèn)，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(píng)估每個(gè)交換機(jī)。若需要選擇快環(huán)作為冗余配置，點(diǎn)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(gè)相應(yīng)新的屏幕頁。接下來是對(duì) 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(diǎn)傳輸、單位傳輸、目標(biāo) 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(jī)的最大數(shù)率原始默認(rèn)設(shè)置是 100Mbps。

對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配 IP 地址是組態(tài)中很重要的一個(gè)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(shí)可根據(jù)實(shí)際情況改變交換機(jī)的默認(rèn)設(shè)置到設(shè)計(jì)要求的IP值；交換機(jī)也可通過 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）從網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè) DHCP 服務(wù)器獲得 IP 地址。用戶自行手動(dòng)設(shè)置時(shí)，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(cuò)信息。在該冷軋項(xiàng)目的包裝線中，組態(tài)交換機(jī) IP地址設(shè)置情況如下

主站交換機(jī) SW1：192.168.1.1、

從站交換機(jī) SW2：192.168.1.2、SW3：192.168.1.3;

HMI 計(jì)算機(jī) 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;

三、冶金自動(dòng)化及魏德米勒交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)

寶鋼五冷軋帶鋼工程各條機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的冶金信息化系統(tǒng)，囊括所有工序的 4 級(jí)控制，即 L4-企業(yè)管理級(jí)，L3-生產(chǎn)控制級(jí)，L2-過程控制級(jí)，L1-基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)。其中 L1 負(fù)責(zé)各個(gè)工序電氣、儀表的自動(dòng)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(chǔ)、故障報(bào)警等功能。L2負(fù)責(zé)各個(gè)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(jī)常被使用于過程控制和生產(chǎn)控制級(jí)功能區(qū)。

交換機(jī)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有多種拓補(bǔ)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(bǔ)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組網(wǎng)方式。若主干網(wǎng)分為兩個(gè)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)且互為冗余，可以提供系統(tǒng)的可靠性。

結(jié)束語

冶金生產(chǎn)是典型的重工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和電氣產(chǎn)品有嚴(yán)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(biāo)，在此項(xiàng)目中，為客戶提供了從控制室到現(xiàn)場(chǎng)的全系列電聯(lián)接產(chǎn)品。 尤其是冶金行業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈下，對(duì)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(dòng)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(xiàng)目各條機(jī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。