铁区维护区域自动化远程维护系统.pdf

80中国铸造装备与技术 4 ∕ 2017信息技术应用 Application of Information Technology铁区维护区域自动化远程维护系统李涛（山东钢铁集团，山东莱芜 271104）摘要： 铁区维护区域设备多，位置分撒，若采用现场维护的方式，耗时耗力。因此，必须采用一个系统性、方便易用的远程维护系统。由此来解决现场维护的响应速度及处理时间，从而更有力的保障系统安全、稳定、高效的运行。关键词： 远程维护；铸造生产；远程控制；自动化中图分类号： TG28；文献标识码：B；文章编号 :1006-9658（2017）04-0080-02DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2017.04. 024 收稿日期 :2017-06-14稿件编号 :1706-1810作者简介：李涛 (198—），男，工程师，主要从事铸造车间自动控制和网络信息化工作 .0 概述 山信集团莱芜分公司铁区维护区域共计 60 多套 PLC 控制系统，主要为西门子、施奈德和 AB 控制系统，该统计仅为一期投运的系统，暂不包含年底将还要投入使用的二期高炉、锅炉、风机、转炉系统。为了提高维护效率，减少停机时间，减轻维护人员的劳动强度，缓解维护人员缺乏的现状，拟对该区域实行远程集中监控与管理，维护工程师可以及时发现现场（特别是无人值守区域）的故障情况，作出迅速反应，及早排除故障恢复生产。1 区域组成与简介铁区维护区域分为烧结区域、高炉区域、锅炉以及风机区域，下面将需远程诊断的生产控制区域自动化系统的配置和组成作简单介绍。1.1 烧结区域自动化系统烧结区域是一个相对独立的工业以太环网结构，分控制级和监控管理级两级控制。控制级通过光纤将 4 套 PLC 连接构成工业以太环网；烧冷系统和配料系统通过同轴电缆下挂远程分站；所有变频器通过 MB+ 网连接到 PLC 上 ，构 成 MB+ 子网。监控管理级采用 C/S 结构，通过交换机与 4 套 PLC进行实时通讯。上位机分别安置在主控室和配料室。PLC 采用的是施耐德系统，监控软件采用的是MP7。网络结构见图 1。表1 烧结区域自动化系统序 号PLC 型号PLC数 量控 制点 数上 位 机 监 控 软 件 （ 客户 机 ）上 位 机 监 控 软 件 ( 服 务器 )上 位 机数 量通 讯方 式1施 耐 德Quantum4 2000WIN2000+MP7WIN2000 Server+MP76TCP/IP配料 筛分 烧冷 燃料 风机房 硬线连接 变频器 变频器 图 1 烧 结 区 域 自 动 化 系 统 网 络 结 构1.2 高炉区域自动化系统高炉区域是一个独立的工业仪态环网结构。高炉区域包括以下几个系统，分别为本体、矿槽，热风炉、炉顶、软水、喷煤等，自动化系统设基础自动化和上位监控系统组成，由带光纤端口的以太网交换机为骨干节点组成光纤以太环网，上位机和 PLC挂到交换机上。生产线的控制方式为 PLC+ 上位机， PLC 采用的是施耐德系统，监控软件采用的是万方数据81 中国铸造装备与技术 4 ∕ 2017 Application of Information Technology 信息技术应用MP7，控制网络主要是工业以太网，各控制系统之间有数据交换如表 2，网络结构如图 2。表2 高炉区域自动化系统序 号PLC 型号PLC 数 量控 制点 数上 位 机 监 控 软 件（ 客 户 机 ）上 位 机 监 控 软 件 (服 务 器 )上 位 机数 量通 讯 方 式1施 耐 德Quantum11 4000WIN2000+MP7无 14 TCP/IPTRT 煤气净化MEIQI 煤气 计算机以太环杂矿 矿槽 高炉主控 矿槽主控热风炉 本体 炉顶 喷煤 1 喷煤 2 喷煤 3 软水 图 2 高 炉 区 域 自 动 化 系 统 网 络 结 构1.3 锅炉、风机区域自动化系统现状锅炉、风机区域是一个独立的工业仪态环网结构。生产线的控制方式为 PLC+ 上位机， PLC 采用的是西门子、 AB 控制系统，监控软件采用的是WINCC，控制网络主要是工业以太网，各控制系统之间有数据交换，需远程诊断如表 3。表3 锅炉、风机区域自动化序 号PLC 型号PLC 数 量控 制点 数上 位 机 监 控 软 件（ 客 户 机 ）上 位 机 监 控 软 件 (服 务 器 )上 位 机数 量通 讯 方式1 西 门 子 11 4000WIN2000+WINCC无 10 TCP/IP2 设计思想控制方案的设计主要是针对各生产线自控系统区域的具体情况，以莱钢骨干网为基础，建立覆盖新二区所有生产区域的自动化远程维护系统，以进一步提高自动化系统维护的质量和水平。系统采用 B/S 体系结构，任何得到授权的莱钢骨干网用户，都可以在线查看自动化系统的实时信息，并进行相关的远程维护。系统在逻辑结构上分作三个层次。第一层是基础控制层，即为自动化控制系统，负责向上一层传送生产现场的实时数据；第二层是区域汇聚层，采集、汇总各自生产区域的现场实时数据，并进一步进行相关的综合处理分析；第三层是中心监控层，根据各个区域的处理结果，全面监控整个公司的现场生产情况，以进行自动化控制系统的远程维护，该层是系统面向莱钢骨干网用户的门户，也是系统的中心，所有的生产现场信息都是通过该层传送给终端用户的。为保证生产现场自动化系统安全可靠的运行，在系统的物理结构和应用系统中都应采取相应的安全措施。2.1 网络结构新二区的自动化系统网络是基于 TCP/IP 协议的工业以太网，并且各个生产区域在物理结构上建成了高可靠性的光纤环网。莱钢骨干网的拓扑结构为分层的星型以太网。通过以太网交换机将二者连城了混合结构的以太网。2.2 系统安全设计安全是网络提供健康服务的前提，一旦安全出现了问题，损失难以估量。目前的安全隐患主要来自外部、内部的攻击和网络病毒对数据的破坏。基于 TCP/IP 的网络遵从四层的模型，分别是应用层、传输控制层、互联层和网络访问层，有关网络的数据安全问题涉及到以上各个层面。针对该系统可能存在的安全风险，采用以下措施：①采用防火墙防范策略；②选用成熟的企业级网络防病毒软件以提供更为全面的病毒防御功能。3 结语该技术方案中的硬件、软件技术已在全国各行各业中得到了广泛的应用，目前已在自动化部铁区车间、钢去车间、特钢车间都得到了应用，并经过了数月运行的考验。实践证明，该技术方案成熟可靠，具有很好的可行性。Iron area automatic remote maintenance system maintenance areaLiTao(Shandong Steel Group，Laiwu 271104，Shandong,China)Abstract： Iron area maintenance equipment, location points, if adopt the way of fi eld maintenance, time-consuming. 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.Keywords： remote maintenance; foundry practice; remote control;automate万方数据