鐵區(qū)維護區(qū)域自動化遠程維護系統(tǒng)

李濤

（山東鋼鐵集團，山東萊蕪 271104）

鐵區(qū)維護區(qū)域自動化遠程維護系統(tǒng)

李濤

（山東鋼鐵集團，山東萊蕪 271104）

鐵區(qū)維護區(qū)域設(shè)備多，位置分撒，若采用現(xiàn)場維護的方式，耗時耗力。因此，必須采用一個系統(tǒng)性、方便易用的遠程維護系統(tǒng)。由此來解決現(xiàn)場維護的響應速度及處理時間，從而更有力的保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行。

遠程維護；鑄造生產(chǎn)；遠程控制；自動化

0 概述

山信集團萊蕪分公司鐵區(qū)維護區(qū)域共計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)計僅為一期投運的系統(tǒng)，暫不包含年底將還要投入使用的二期高爐、鍋爐、風機、轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)。

為了提高維護效率，減少停機時間，減輕維護人員的勞動強度，緩解維護人員缺乏的現(xiàn)狀，擬對該區(qū)域?qū)嵭羞h程集中監(jiān)控與管理，維護工程師可以及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場（特別是無人值守區(qū)域）的故障情況，作出迅速反應，及早排除故障恢復生產(chǎn)。

1 區(qū)域組成與簡介

鐵區(qū)維護區(qū)域分為燒結(jié)區(qū)域、高爐區(qū)域、鍋爐以及風機區(qū)域，下面將需遠程診斷的生產(chǎn)控制區(qū)域自動化系統(tǒng)的配置和組成作簡單介紹。

1.1 燒結(jié)區(qū)域自動化系統(tǒng)

燒結(jié)區(qū)域是一個相對獨立的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分控制級和監(jiān)控管理級兩級控制?？刂萍壨ㄟ^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)控管理級采用C/S結(jié)構(gòu)，通過交換機與4套PLC進行實時通訊。上位機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)域自動化系統(tǒng)

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

1.2 高爐區(qū)域自動化系統(tǒng)

高爐區(qū)域是一個獨立的工業(yè)儀態(tài)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。高爐區(qū)域包括以下幾個系統(tǒng)，分別為本體、礦槽，熱風爐、爐頂、軟水、噴煤等，自動化系統(tǒng)設(shè)基礎(chǔ)自動化和上位監(jiān)控系統(tǒng)組成，由帶光纖端口的以太網(wǎng)交換機為骨干節(jié)點組成光纖以太環(huán)網(wǎng)，上位機和PLC掛到交換機上。生產(chǎn)線的控制方式為PLC+上位機，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)域自動化系統(tǒng)

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

1.3 鍋爐、風機區(qū)域自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀

鍋爐、風機區(qū)域是一個獨立的工業(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，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，需遠程診斷如表3。

2 設(shè)計思想

控制方案的設(shè)計主要是針對各生產(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)域的自動化遠程維護系統(tǒng)，以進一步提高自動化系統(tǒng)維護的質(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化系統(tǒng)的實時信息，并進行相關(guān)的遠程維護。

系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上分作三個層次。第一層是基礎(chǔ)控制層，即為自動化控制系統(tǒng)，負責向上一層傳送生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(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)場實時數(shù)據(jù)，并進一步進行相關(guān)的綜合處理分析；第三層是中心監(jiān)控層，根據(jù)各個區(qū)域的處理結(jié)果，全面監(jiān)控整個公司的現(xiàn)場生產(chǎn)情況，以進行自動化控制系統(tǒng)的遠程維護，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)場自動化系統(tǒng)安全可靠的運行，在系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和應用系統(tǒng)中都應采取相應的安全措施。

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

新二區(qū)的自動化系統(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)的拓撲結(jié)構(gòu)為分層的星型以太網(wǎng)。通過以太網(wǎng)交換機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

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層面。

針對該系統(tǒng)可能存在的安全風險，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)已在全國各行各業(yè)中得到了廣泛的應用，目前已在自動化部鐵區(qū)車間、鋼去車間、特鋼車間都得到了應用，并經(jīng)過了數(shù)月運行的考驗。實踐證明，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:1706-1810

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