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王策1 宋鐵2 錢曉龍3
東北大學(xué) 羅克韋爾自動化實驗室 110004
一、背景
鞍鋼齊大山鐵礦是國家八五期間的重點工程項目，自投產(chǎn)以來，始終作為全國礦山系統(tǒng)的一個標(biāo)志性建設(shè)樣板。隨著近幾年各種技改項目的不斷深入，特別是自動化水平的不斷提高，使齊大山鐵礦更為集團領(lǐng)導(dǎo)所矚目。但由于整個礦區(qū)的設(shè)備是從上個世紀(jì)九十年代開始使用，所以與近幾年隨數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)所發(fā)展起來的設(shè)備之間缺乏軟、硬件之間的相輔相成，在故障檢測方面問題尤為嚴(yán)重。目前，鞍鋼集團齊大山鐵礦破碎站便存在上訴現(xiàn)象。
鞍鋼集團齊大山鐵礦破碎站下移工程信號屏項目主要是解決中低壓變頻器故障智能診斷的問題，它的主要診斷和故障監(jiān)視對象是遠(yuǎn)離中央控制室?guī)资镆酝獾腜owerFlex水泵變頻器，將故障信號及時采集到上位機中，如果需要的話把報警數(shù)據(jù)發(fā)送到工程師指定的電子郵箱中去，對故障信息進(jìn)行分析及報警提示；同時利用在同一網(wǎng)段中帶有1756-ENBT/A的ControlLogix控制器通過編制的故障處理子程序?qū)⒐收吓懦?
二、系統(tǒng)設(shè)計
改造后的系統(tǒng)是通過Ethernet對PowerFlex變頻器實施監(jiān)控，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，適配器可以通過電子郵件的方式發(fā)送報警信息。經(jīng)過認(rèn)真分析及大量的實驗，我們設(shè)計方案如下：
第一，對適配器組態(tài)。選擇20-COMM-E Ethernet/IP適配器安裝在PowerFlex中，通過HIM操作面板對其設(shè)置唯一的IP地址。
第二，訪問適配器主頁監(jiān)測變頻器參數(shù)信息。設(shè)置完適配器的IP之后便可以通過網(wǎng)頁的形式查看變頻器的信息。從而實現(xiàn)通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)視變頻器參數(shù)及運行情況。
第三，配置SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）服務(wù)器。SMTP被用來在因特網(wǎng)上傳遞電子郵件，變頻器可以通過配置好的SMTP服務(wù)器將報警郵件發(fā)送到指定的電子信箱中去。
第四，使用RSLogix5000軟件通過以太網(wǎng)控制變頻器，并通過Datalink在線讀取及修改變頻器參數(shù)。從而實現(xiàn)通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制變頻器參數(shù)及運行的情況。
三、組態(tài)過程
首先對適配器進(jìn)行組態(tài)，共有兩種方式可以對其進(jìn)行IP設(shè)置，HIM面板操作及BOOTP server。以面板操作為例說明具體步驟，如表1-1所示：
設(shè)置完適配器的IP地址之后便可以通過網(wǎng)頁的形式查看變頻器的信息，網(wǎng)頁中有許多變頻器的信息選項，如圖1所示：
本系統(tǒng)使用Forward Mail Server軟件來配置SMTP服務(wù)器， Forward Mail Server 是一款電子郵件服務(wù)器軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)郵件服務(wù)器的所有功能。安裝Forward Mail Server之后對其進(jìn)行設(shè)置。在域名窗口中輸入本機的IP地址，將其設(shè)置為服務(wù)器，在本地郵箱窗口中填入郵箱名稱及所屬域，例如將郵箱設(shè)置為jack@202.118.23.35，如圖2所示。在管理設(shè)置窗口中，把“郵件”標(biāo)簽中的“啟動SMTP發(fā)信認(rèn)證”去掉。在“轉(zhuǎn)發(fā)”標(biāo)簽中，將“使用外地SMTP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)郵件”選項去掉，在SMTP服務(wù)器對話框中輸入本機的IP地址。啟動Forward Mail Server的SMTP服務(wù)POP3服務(wù)和WEB服務(wù)，至此，F(xiàn)orward Mail Server設(shè)置完成。
在變頻器的網(wǎng)頁信息項“Configure Email Notification”中填寫SMTP服務(wù)器的IP地址及收件信箱。將變頻器停電，這時在信箱中就會收到適配器發(fā)送的報警郵件，如圖3所示：
最后通過Datalink在線讀寫PowerFlex變頻器參數(shù)，Datalink用于PowerFlex變頻器與控制器之間傳送數(shù)據(jù)。Datalinks可以不通過外部指令來改變參數(shù)值。當(dāng)使能后，每個Datalink在輸入或輸出映象中消費16位或32位的字。其Datalinks的大�。�16位或32位）由變頻器決定，在適配器19號參數(shù)【Datalink Size】中顯示。
通過設(shè)置變頻器的23號參數(shù)【DPI I/O Cfg】來組態(tài)通過適配器傳送數(shù)據(jù)的I/O，35號參數(shù)【M-S Input】用來組態(tài)主－從輸入數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)是由帶有掃描器的主設(shè)備產(chǎn)生，由適配器來消費。36號參數(shù)【M-S Output】用來組態(tài)主－從輸出數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)由適配器產(chǎn)生，由從設(shè)備消費。將PowerFlex 70-E模塊屬性窗口中的Datalink通道數(shù)選擇為4
在RSLogix5000軟件的Monitor Tags選項卡中，用戶可以通過選取參數(shù)O.userDefinedData[0]~ O.userDefinedData[7]在線修改PowerFlex變頻器的參數(shù)300～307所對應(yīng)的值。通過I.userDefinedData[0]~ I.userDefinedData[7]監(jiān)視PowerFlex變頻器的參數(shù)310～317所對應(yīng)的值。
四、結(jié)束語
若按此方案進(jìn)行改造后，系統(tǒng)中上位機、ControlLogix控制器和PowerFlex變頻器全部都掛在以太網(wǎng)上，三者通過以太網(wǎng)進(jìn)行相互之間的通訊。實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控變頻器，通過電子郵件方式發(fā)送報警等，使用這種方法，會大大增加了監(jiān)控設(shè)備的節(jié)點數(shù)，而且以太網(wǎng)不受連接方式的約束，希望這種方案能在企業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中得到大力的推廣。
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