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    前言

    隨著市場經濟的飛速發(fā)展，汽車，儀器儀表、無線電，國防及航空航天工業(yè)等尖端技術領域對帶鋼的品種、規(guī)格，性能和質量不斷提出更高的要求，在帶鋼生產上冷軋較熱軋更能滿足各行各業(yè)發(fā)展的需要。當生產厚度減小到一定尺寸的薄帶鋼時，大多數(shù)都采用冷軋方式。現(xiàn)代帶鋼生產，大多是熱軋后又進行冷軋，為提高帶鋼表面質量、改善力學性能和獲得精確的尺寸偏差提供了保證。

    寶鋼五冷軋帶鋼工程是寶鋼“十一五”規(guī)劃中的重大工程項目， 也是國內乃至國際單體規(guī)模最大的冶金工程項目之一。一期主要建設內容包括熱軋鋼卷運輸機組、連續(xù)常化酸洗機組 （APL） 、 酸洗軋機聯(lián)合機組 （PL-TCM） 、 1#2#單機架軋機機組 （RCM1/RCM2） 、冷卷準備機組（CPL） 、連續(xù)退火機組(CAL)、1#2#連續(xù)熱鍍鋅機組（1#2#CGL） 、4#硅鋼連續(xù)退火涂層機組（4#SACL） 、熱鍍鋅重卷機組（RCL） 、冷軋重卷機組、無取向硅鋼精整機組（RTL） 、取向硅鋼精整機組、1#2#取向硅鋼脫碳退火機組（DCL） 、高溫罩式退火爐（BAF） 、高溫環(huán)形罩式退火爐（RAF） 、熱拉伸平整機組（FCL） 。二期預留3#單機架軋機機組（RCM3） 、3#取向硅鋼脫碳退火機組、熱拉伸平整機組等多條機組。

     魏德米勒作為一個全球電氣聯(lián)接技術產品領域的領先制造商，憑借其卓越的功能性、方便性、可靠性及安全性，15 年來始終不移的服務于中國廣大客戶，得到客戶的廣泛認可。在此工程中，為該項目提供了全面的電聯(lián)接解決方案及優(yōu)質產品，包括從端子、接線盒（包括防爆接線盒） 、重載接插件到繼電器、電源、模擬信號隔離器、電涌保護器再到工業(yè)以太網絡產品的各類優(yōu)質電氣聯(lián)接產品。

    正文

    一、項目設計負責及魏德米勒產品

    寶鋼五冷軋帶鋼工程項目工廠設計由中冶南方工程技術有限公司（WISDRI）和上海寶鋼工程技術有限公司（BSEE）負責完成，其中中方負責的系統(tǒng)設計及設備成套主要由中冶南方、寶菱電氣、寶信等公司提供。該工程是匯聚了國內冶金行業(yè)專家們智慧和寶貴經驗的巨制，集中體現(xiàn)了中國冶金自動化和設備系統(tǒng)制造的較高水平。

     魏德米勒產品可靠安全的產品品質， 使其滿足不同機組， 不同應用場合的使用要求。在連續(xù)常化酸洗機組、酸洗軋機聯(lián)合機組中，根據(jù)工況特點，要求采用的產品具有良好的抗腐蝕性；連續(xù)退火機組、取向硅鋼脫碳退火機組、高溫罩式退火爐和高溫環(huán)形爐，則需要充分考慮產品使用在高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性……特別是 PROFIBUS 總線技術和工業(yè)網絡技術在冶金行業(yè)中的發(fā)展和應用，魏德米勒以太網交換機以其適用于苛刻的工業(yè)環(huán)境的更寬操作溫度，同時秉承魏德米勒一貫的高質量標準，給用戶最安全保證。

    二、魏德米勒以太網產品的特性及應用

     工業(yè)以太網已逐漸成為工業(yè)網絡的主流技術，以太網技術具有很好的通用性，保證系統(tǒng)間可互相兼容；辦公室設備可直接訪問生產數(shù)據(jù)，而無需進行網絡轉換；以太網技術發(fā)展到今天已具有更高的速度、更寬的帶寬，可以實現(xiàn)更多的新功能；利用以太網的TCP/IP 協(xié)議，可以實現(xiàn)設備的遠程調試和維護。工業(yè)以太網技術給系統(tǒng)設計者和操作人員帶來很高的附加值，由于標準的通用性，最終用戶可以很容易的將現(xiàn)有設備與網絡進行整合。

     對于在工業(yè)場合建立一個可靠的網絡，會面臨很多挑戰(zhàn)，特別是線纜的聯(lián)接。經過調查，大約 80％的網絡故障是由于各種聯(lián)接問題造成的，如：插頭松脫、接觸不良、潮濕、斷線、EMC 干擾等。魏德米勒以太網產品符合“在開發(fā)式自動化工廠”時代的客戶要求，產品面向網絡基礎架構，為客戶提供品質可靠的各種連接產品。交換機是工業(yè)以太網基礎架構的核心，魏德米勒擁有獨有的以太網快速光纖環(huán)網專利技術。滿足冶金工業(yè)生產中高速、實時性、大數(shù)據(jù)量處理，以及冗余備份、快速恢復的應用要求。以下列舉了具有網絡管理功能的魏德米勒管理型交換機的主要特征。

    魏德米勒 IE SWxx-M 工業(yè)以太網管理型交換機的產品特征：
     10BaseT，100BaseTX
     RJ45 接口/每段長度 100m
     溫度范圍：－40℃到＋75℃
     鋁制外殼/TS35 導軌安裝或強面安裝
     IEEE802.3x；IEEE802.3；IEEE802.3u
     CE，UL508認證
     冗余供電（10…36VDC，8…24VDC）
     半雙工/全雙工
     LED指示：電源，速率，溫度監(jiān)測，連接建立/工作
     自適應和流量控制
     自動交叉
     廣播風暴控制
     通過終端程序或網絡瀏覽器設置
     速率自適應或固定速率，單雙工方式可選，流量控制
     端口干路，實現(xiàn)高速骨干網和鏈路故障轉移功能
     支持服務質量（QoS）802.1p
     支持虛擬局域網 802.1q
     可設置的故障繼電器
     SNMP協(xié)議管理
     端口鏡像
     IGMP偵聽
     生成樹 IEEE802.1s，快速生成樹 IEEE802.1w

    而且還具有適用于工業(yè)場合的特性：
     堅固的金屬外殼，很好的 EMC 性能和高品質的外觀。
     2 個可選的光纖接口，用于強電磁干擾環(huán)境下的長距離傳輸。
     全部產品寬度一致，便于設備擴展。
     插拔式電源接頭，有冗余供電接頭可選
     MTBF時間>60 年

    由 1 臺 IE SW14/2SC-M做主站，兩臺 IE SW8-M 及4 個光電轉換器做從站構建的光纖環(huán)網結構。這種環(huán)網結構被稱為 RapidRing™技術的快環(huán)，工程師們可以簡單有效地實現(xiàn)環(huán)網冗余，可以防止由于單根線路故障而導致的錯誤。使用時首先選定一個交換機設為主機，網絡中其他交換機設為輔機。只用端口 1 和 2 來組環(huán)，一個交換機的端口 1 連到環(huán)中下一個交換機的端口2。備用鏈路總是連到主交換機的端口2，這個鏈路可以預先定義，完成后即可使用。另外 RapidRing™技術還支持使用光電轉換器的網絡。

                         

    管理型交換機第一次使用前需要進行組態(tài)，可以通過以太網接口組態(tài)，也可以通過 RS232 串口組態(tài)。操作簡單的交換機組態(tài)界面，可對多種功能進行設置，如端口干路 Trunking、虛擬局域網 VLAN、快環(huán) RapidRing™、DHCP 協(xié)議（自動分配IP地址）等等。

    針對環(huán)網冗余的組態(tài)，每臺交換機提供兩項選擇，一種是公共標準協(xié)議（即眾所周知的拓補樹協(xié)議） ，另一種是魏德米勒專利快環(huán)冗余協(xié)議。根據(jù)默認，組態(tài)窗口設定是依照公共協(xié)議 RSTP并顯示它的決定性參數(shù)來評估每個交換機。若需要選擇快環(huán)作為冗余配置，點擊快環(huán)控鍵按鈕，選擇快環(huán)顯示。于是界面跳轉到一個相應新的屏幕頁。接下來是對 1.“輸入傳輸速率控制組態(tài)”傳輸類型限制的設定（包括廣播傳輸、多點傳輸、單位傳輸、目標 LOOKUP 失敗、MAC 控制框架） ；端口及最大數(shù)率的設定。2.“輸出傳輸速率控制組態(tài)”端口及最大數(shù)率的設定。百兆交換機的最大數(shù)率原始默認設置是 100Mbps。

    對網絡設備分配 IP 地址是組態(tài)中很重要的一個環(huán)節(jié)，地址設置必須保證不被其他以太網設備使用。 用戶組態(tài)時可根據(jù)實際情況改變交換機的默認設置到設計要求的IP值；交換機也可通過 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）從網絡中的一個 DHCP 服務器獲得 IP 地址。用戶自行手動設置時，IP 地址允許 0 到 254，如果你試圖設置更高地址，輸入將不被接受并顯示出錯信息。在該冷軋項目的包裝線中，組態(tài)交換機 IP地址設置情況如下

    主站交換機 SW1：192.168.1.1、
    從站交換機 SW2：192.168.1.2、SW3：192.168.1.3;
    HMI 計算機 IP地址設置：HMI SERVER：192.168.1.10、
    HMI CLENT（OS1） ：192.168.1.11、
    HMI CLENT（OS2） ：192.168.1.22;

    三、冶金自動化及魏德米勒交換機網絡拓補結構

    寶鋼五冷軋帶鋼工程各條機組的自動控制系統(tǒng)是一個典型的冶金信息化系統(tǒng)，囊括所有工序的 4 級控制，即 L4-企業(yè)管理級，L3-生產控制級，L2-過程控制級，L1-基礎自動化級。其中 L1 負責各個工序電氣、儀表的自動控制，主要完成生產過程的順序控制和邏輯控制、數(shù)據(jù)采集、工藝顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲、故障報警等功能。L2負責各個工序的過程控制，主要完成過程日志、過程監(jiān)視、優(yōu)化控制、物流跟蹤、生產作業(yè)管理等功能。交換機常被使用于過程控制和生產控制級功能區(qū)。

    交換機的系統(tǒng)網絡具有多種拓補結構，比如星型、環(huán)型和樹型結構，可以采用各拓補結構相結合的組網方式。若主干網分為兩個環(huán)型網絡且互為冗余，可以提供系統(tǒng)的可靠性。

    結束語

     冶金生產是典型的重工業(yè)生產，對生產設備和電氣產品有嚴格的要求。魏德米勒秉承著為客戶提供性能卓越、質量可靠的電聯(lián)接產品的一貫追求目標，在此項目中，為客戶提供了從控制室到現(xiàn)場的全系列電聯(lián)接產品。 尤其是冶金行業(yè)在市場競爭日益激烈下，對企業(yè)信息化建設和管理要求的提高，魏德米勒從企業(yè)管理網絡延伸到生產過程自動化控制系統(tǒng)的電聯(lián)接技術，力求成為客戶最可靠的合作伙伴。該項目各條機組目前已陸續(xù)投產，建成后可使寶鋼冷軋帶鋼生產實現(xiàn)產品質量和產量的提高。