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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(dòng)化實(shí)驗(yàn)室 110004
一、背景
鞍鋼齊大山鐵礦是國家八五期間的重點(diǎn)工程項(xiàng)目，自投產(chǎn)以來，始終作為全國礦山系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)志性建設(shè)樣板。隨著近幾年各種技改項(xiàng)目的不斷深入，特別是自動(dòng)化水平的不斷提高，使齊大山鐵礦更為集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)所矚目。但由于整個(gè)礦區(qū)的設(shè)備是從上個(gè)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(tuán)齊大山鐵礦破碎站便存在上訴現(xiàn)象。
鞍鋼集團(tuán)齊大山鐵礦破碎站下移工程信號屏項(xiàng)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(shí)采集到上位機(jī)中，如果需要的話把報(bào)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(bào)警提示；同時(shí)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(jì)
改造后的系統(tǒng)是通過Ethernet對PowerFlex變頻器實(shí)施監(jiān)控，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，適配器可以通過電子郵件的方式發(fā)送報(bào)警信息。經(jīng)過認(rèn)真分析及大量的實(shí)驗(yàn)，我們設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)視變頻器參數(shù)及運(yùn)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(bào)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(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制變頻器參數(shù)及運(yùn)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(xiàng)，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(jī)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(dòng)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(xiàng)去掉，在SMTP服務(wù)器對話框中輸入本機(jī)的IP地址。啟動(dòng)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(xiàng)“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(shí)在信箱中就會(huì)收到適配器發(fā)送的報(bào)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(gè)Datalink在輸入或輸出映象中消費(fèi)16位或32位的字。其Datalinks的大小（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(gè)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(fèi)。36號參數(shù)【M-S Output】用來組態(tài)主－從輸出數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)由適配器產(chǎn)生，由從設(shè)備消費(fèi)。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(xiàng)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(jī)、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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控變頻器，通過電子郵件方式發(fā)送報(bào)警等，使用這種方法，會(huì)大大增加了監(jiān)控設(shè)備的節(jié)點(diǎn)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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