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新鋼燒結(jié)廠MB 網(wǎng)改造成工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)踐
摘要：本文對(duì)新鋼燒結(jié)廠MB 網(wǎng)改造成工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)其改造思路進(jìn)行了深入分析，并對(duì)其具體實(shí)施過(guò)程的細(xì)節(jié)進(jìn)行了逐條說(shuō)明，本文對(duì)MB＋網(wǎng)改造成以太網(wǎng)具有參考和指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：MB 網(wǎng) 工業(yè)以太網(wǎng)
1.現(xiàn)狀分析
新鋼公司為適應(yīng)全局的發(fā)展，在燒結(jié)廠現(xiàn)有115m2燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)場(chǎng)地上合理布局，再造了一臺(tái)180m2的燒結(jié)機(jī)，兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)由于工藝布局上的原因共用了一條上料系統(tǒng)，即115m2燒結(jié)機(jī)的配料系統(tǒng)。新建的180m2燒結(jié)機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)上采用的是基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)，其傳輸介質(zhì)是光纖，數(shù)據(jù)傳輸速率高，而于始建于2000年的115m2燒結(jié)機(jī)及其配料系統(tǒng)在通訊網(wǎng)絡(luò)上采用的是MODIBUS PLUS（簡(jiǎn)稱MB＋）網(wǎng)，其傳輸介質(zhì)為兩芯屏蔽雙絞線，數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低，而現(xiàn)在工藝布局上要求兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)必須共用一個(gè)上料系統(tǒng)，它們之間必然在存在通訊上的連接。115m2燒結(jié)機(jī)的通訊網(wǎng)絡(luò)采用的是單網(wǎng)架構(gòu)，其通訊的穩(wěn)定性和安全性緊密依賴于單條通訊電纜，在通訊安全上存在不足。當(dāng)然兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)在以下方面存在共性，115m2燒結(jié)機(jī)采用的PLC控制模塊是MODICON公司的，180m2燒結(jié)機(jī)也是；兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)的上位編程軟件和監(jiān)控軟件均為CONCEPT和IFIX，只是版本不同�；谏鲜銮闆r，我們考慮將115m2燒結(jié)機(jī)的單網(wǎng)架構(gòu)的MB＋網(wǎng)改造成雙網(wǎng)架構(gòu)的以太網(wǎng)，從180m2燒結(jié)機(jī)主控室到配料系統(tǒng)主控室，配料系統(tǒng)主控室到115m2燒結(jié)機(jī)主控室均運(yùn)用雙光纜進(jìn)行通訊。
2.改造思路
通過(guò)上述分析，我們對(duì)整個(gè)改造工程有了一個(gè)比較清晰的思路。實(shí)現(xiàn)通訊的關(guān)鍵在于通訊模塊的選用,我們通過(guò)對(duì)施耐德電氣提供的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行了分析比較，最終決定選用其型號(hào)為140 NOE 711 X0(100 Base Tx/Fx)的以太網(wǎng)通訊模塊用來(lái)作通訊連接。NOE 771 X0模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)，它提供RJ-45雙絞線接口及MT-RJ光纖接口各一個(gè)，使用以太網(wǎng)的通訊方式，支持Peer Cop 定義 I/O 數(shù)據(jù)表，支持JAVA及嵌入式WEB服務(wù)用來(lái)管理PLC硬件。它的連接方式也非常簡(jiǎn)單，只需在現(xiàn)有PLC機(jī)柜底板空閑槽位上插入NOE模塊即可，且支持熱拔插。在確定了通訊模塊的選型后，我們的思路有以下幾條。
1、首先鋪設(shè)光纜，從115m2燒結(jié)機(jī)主控室到配料主控室，再?gòu)呐淞现骺厥业?80m2燒結(jié)機(jī)主控室鋪設(shè)雙光纜。
2、請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)光纜頭與光收發(fā)器進(jìn)行融接。用雙絞線將光收發(fā)器與交換機(jī)相連，再用雙絞線從交換機(jī)轉(zhuǎn)接到NOE模塊。
3、安裝NOE模塊和工控機(jī)上以太網(wǎng)卡，對(duì)各NOE模塊和各相應(yīng)工控機(jī)以太網(wǎng)卡的IP進(jìn)行配置，接通其間的通訊。
4、對(duì)各工控機(jī)中上位機(jī)編程軟件和監(jiān)控軟件配置進(jìn)行更改，使其由MB＋連接方式轉(zhuǎn)變?yōu)門CP/IP的連接方式。
5、對(duì)整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，更改其中的錯(cuò)誤，完善其中的功能。
完成改造后其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如下：
3.具體實(shí)施
首先我們對(duì)以下設(shè)備的選型作了明確，通訊模塊我們選用了施耐德的NOE 77100，交換機(jī)我們選用了MOXA工業(yè)交換機(jī)。光纜我們選用了多模鎧裝光纜，光收發(fā)器為，網(wǎng)卡為D_LINK的，雙絞線為AMP的超五類屏蔽線。
硬件的安裝方面我們要注意光纜鋪設(shè)時(shí)其變轉(zhuǎn)角不得超過(guò)90。；融接光纖時(shí)要細(xì)心謹(jǐn)慎，光纖盒最好用卡帶進(jìn)行固定；在壓制雙絞線的水晶頭時(shí)，要注意八根線的線序，壓制完后，要測(cè)試其連通性；安裝網(wǎng)卡時(shí)，注意網(wǎng)卡與計(jì)算機(jī)插槽的接觸完好，由于我們要在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝雙網(wǎng)卡，所以還要注意網(wǎng)卡中斷資源的分配。
軟件的配置方面重點(diǎn)在于IP地址的分配以及上位機(jī)編程和監(jiān)控軟件的配置。
我們先說(shuō)一下IP地址的分配：比如我廠115m2燒結(jié)機(jī)主控室IP分配可以如下設(shè)置：
NOE1地址: 84.19.4.1，NOE2地址: 84.19.4.2
ZCFOS1操作站IP1地址：84.19.4.101，IP2地址：84.19.4.102
ZCFOS2操作站IP1地址：84.19.4.103，IP2地址：84.19.4.104
ZCFOS3操作站IP1地址：84.19.4.105，IP2地址：84.19.4.106
配料系統(tǒng)的IP設(shè)置可依此類推，要注意的地方是，IP地址的分配必須在同一網(wǎng)段內(nèi)且唯一，其子網(wǎng)掩碼為：255.0.0.0。
其次我們對(duì)上位機(jī)的編程軟件及監(jiān)控軟件進(jìn)行配置，為了能讓我們的監(jiān)控軟件IFIX識(shí)別到NOE通訊模塊，我們要用程序附件中的“記事本”程序打開(kāi)“C:\WINNT\system32\drivers\etc\hosts.ini”文件（注意這里的 “C:\WINNT”其實(shí)應(yīng)該是操作系統(tǒng)的安裝目錄），hosts文件存放的是IP地址與設(shè)備名的對(duì)應(yīng)關(guān)系，我們根據(jù)實(shí)際情況對(duì)hosts文件進(jìn)行修改。如下圖所示，假設(shè)84.19.4.1與84.19.4.2是我廠115m2燒結(jié)機(jī)主控室的NOE模塊的IP地址，它對(duì)應(yīng)的D11就是上位機(jī)監(jiān)控軟件IFIX配置中的設(shè)備名，如果對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤，將導(dǎo)致信號(hào)通道的查詢錯(cuò)誤，上位機(jī)監(jiān)控軟件將無(wú)法取得正確的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
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