一. 項目概述

　　2003 年，湘鋼在中國企業(yè)信息化建設500 強排名中位列第79 位，同時(shí)獲得國家信息化測評中心“ERP 最佳應用獎”。2004 年，湘鋼信息化建設再獲殊榮，通過(guò)湖南省制造業(yè)信息化示范工程第一批示范企業(yè)驗收，并推薦為“湖南省信息化建設樣板企業(yè)”。一個(gè)數字湘鋼已經(jīng)躍上了與國際接軌的信息化平臺。

　　此次應湘鋼3#高爐技改工程，對煉鐵廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行改造。

    湘潭鋼鐵廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統，網(wǎng)絡(luò )主干采用赫斯曼的HIPER-Ring 超級冗余環(huán)，環(huán)網(wǎng)通訊介質(zhì)采用百兆多模光纖?？刂萍壘W(wǎng)絡(luò )設備通過(guò)環(huán)網(wǎng)直接與控制中心的操作站、上位機進(jìn)行通訊。底層的PLC 和控制器等設備通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)相互通訊。

    二.網(wǎng)絡(luò )拓撲

圖1 網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

    三.網(wǎng)絡(luò )設備選型

    詳細配置說(shuō)明：

表1 詳細配置

    四.網(wǎng)絡(luò )方案說(shuō)明和特點(diǎn)

　　本網(wǎng)絡(luò )系統采用赫斯曼的MICE 系列交換機，通過(guò)HIPER-Ring 組環(huán)連接構成整個(gè)3#高爐自動(dòng)化控制系統。整個(gè)系統是以施奈德Qutumn 的PLC 進(jìn)行系統集成為主，以赫斯曼的網(wǎng)絡(luò )設備構成冗余環(huán)網(wǎng)作為控制系統的通訊平臺。系統主要控制3#高爐的整個(gè)控制工藝流程，主要包括制粉、吹風(fēng)、卷?yè)P系統等。

    該網(wǎng)絡(luò )系統具有如下幾方面的特點(diǎn)：

　　本網(wǎng)絡(luò )系統采用赫斯曼的MICE 系列交換機，通過(guò)HIPER-Ring 組環(huán)以及環(huán)間連接構成整個(gè)SIS 的控制系統。
該網(wǎng)絡(luò )系統具有如下幾方面的特點(diǎn)：

　　1) 多重冗余和高可靠性、實(shí)時(shí)性

　　MICE 是專(zhuān)門(mén)針對惡劣的工業(yè)環(huán)境而設計的，為了確保最高的可靠性，MICE 符合所有關(guān)于EMI、震動(dòng)、粉塵、沖擊、濕熱等的相關(guān)工業(yè)指標。它采用無(wú)風(fēng)扇、低功耗設計，可靠性高，MTBF 在15 年以上。結構緊湊、重負荷設計，適用于工業(yè)領(lǐng)域的應用，可安裝在標準的DIN 軌上。單臺設備端口時(shí)延<10 微秒，保證了數據傳送的實(shí)時(shí)性。集成在內的LED 可以顯示交換機的工作情況。24V 雙回路冗余供電，提高系統可用性和檢修安全性。

　　同時(shí)，MICE 具有高度的靈活性，采用模塊化的結構，允許你按照需求自行選擇不同的功能模塊，支持熱插拔，可在不斷電情況下更換模塊，維護、維修方便。

　　在網(wǎng)絡(luò )管理方面，MICE 支持SNMP 網(wǎng)管、SNMP TRAP、IGMP Snooping，支持故障自診斷功能，并集成有OPC Sever，可將交換機狀態(tài)信息直接傳送到SCADA 軟件中；帶有SNMP 管理單元并集成有基于WEB 的管理系統,這些特征為快速建立和安裝網(wǎng)絡(luò )提供了簡(jiǎn)單、便于使用的配置功能。

　　在鏈路冗余方面，支持超級冗余環(huán)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)，業(yè)務(wù)恢復時(shí)間<500ms，支持Stand-By 主備切換等冗余方式。

　　在數據安全性方面，支持VLAN（虛擬局域網(wǎng)）子網(wǎng)劃分，支持端口安全性端口訪(fǎng)問(wèn)控制，可安全隔離不同來(lái)源的數據。

　　2) 開(kāi)放性和可擴展性

　　a) HIRSCHMANN工業(yè)以太網(wǎng)，完全符合標準的802.3以太網(wǎng)標準，支持光纖/雙絞線(xiàn)連接和TCP/IP協(xié)議。

　　b) MICE交換機完全模塊化，用戶(hù)可以根據不同需要選擇不同的配置；支持帶電熱插拔，方便在線(xiàn)維護，大大降低了用戶(hù)的擁有成本和使用成本。

　　c) 由于采用了專(zhuān)用的網(wǎng)管軟件HiVision，它支持OPC Server，可以與工業(yè)監控組態(tài)軟件實(shí)現數據通信，從而使網(wǎng)絡(luò )管理集成到SCADA系統中進(jìn)行統一管理。

　　3) 嚴格的安全保證

　　a) 在數據傳輸鏈路方面，由于骨干網(wǎng)的交換機都帶有SNMP管理單元，集成了基于WEB的管理系統，支持RMON網(wǎng)管。從而保證了良好的安全性。

　　b) 對交換機的管理采用了二級密碼訪(fǎng)問(wèn)機制，可以關(guān)閉不用的交換機端口，防止外部設備的非法接入。

　　c) 可以對交換機的端口和終端設備的MAC地址進(jìn)行綁定，防止外部設備的非法接入。

　　4) 易操作性

　　易操作性加速了網(wǎng)絡(luò )建設和故障分析過(guò)程，提高網(wǎng)絡(luò )維護工作效率Hivision 網(wǎng)絡(luò )管理程序赫斯曼的Hivision 允許您觀(guān)察網(wǎng)絡(luò )上任何一個(gè)節點(diǎn)的設置。通過(guò)對網(wǎng)絡(luò )的全面監視，您能夠實(shí)現綜合的負載和故障分析。HiVision 圖形方式的交互式用戶(hù)界面以及設備圖案化使您的工作更直接，更容易理解，并且其他方便的附加功能讓您在使用時(shí)增加了巨大的價(jià)值。

　　◎ 監視結果可以利用E-Mail，SMS 或參考視窗來(lái)顯示或傳送。

　　◎ 通過(guò)標準MIB 集成OEM 設備。

　　◎ 使用端口管理器對任意聯(lián)接進(jìn)行簡(jiǎn)單設置即可提供全面的負載和故障分析。

　　◎ 方便查詢(xún)Hirschmann 網(wǎng)絡(luò )設備的狀態(tài)，并具有故障陷阱處理功能，可對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò )或單一設備的故障陷阱歷史進(jìn)行精確跟蹤。

　　◎ 自動(dòng)發(fā)現并顯示所有支持SNMP 的設備，支持SNMP、RMON 網(wǎng)絡(luò )管理功能，自動(dòng)識別所有的Hirschmann 網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，顯示網(wǎng)絡(luò )的邏輯結構和IP 地址與MAC 地址之間的關(guān)系。

　　◎ 用高品質(zhì)的圖像真實(shí)地表示所監控的設備。

　　◎ 具有對標準RMON 1-3 & 9 參數（統計、歷史、報警和事件）的圖形化顯示

　　◎ 完善的幫助功能和集成的提示功能――提示、在線(xiàn)使用手冊、在線(xiàn)幫助、在線(xiàn)指南和自動(dòng)配置校驗

　　◎ 集成了OPC2.0 支持，可按OPC 服務(wù)器的方式將Hivision 監控的所有代理（交換機）的狀態(tài)信息和TRAP 報警直接傳到HMI/SCADA 軟件中去。