工業(yè)以太網(wǎng)交換機在興發(fā)化工能源管理系統中的應用

項目介紹

湖北興發(fā)化工集團股份有限公司成立于1994年，是中國最大的精細磷酸鹽生產(chǎn)企業(yè)，全球最大的六偏磷酸鈉生產(chǎn)企業(yè)。興發(fā)化工集團是以黃磷及其下游產(chǎn)品深加工為主導的企業(yè)，而黃磷屬高耗能產(chǎn)品，如何做好節能減排、降低生產(chǎn)成本，對公司發(fā)展十分重要。生產(chǎn)能源管理平臺項目能有效地將各生產(chǎn)車(chē)間聯(lián)系在一起，通過(guò)能源管理中心統一、合理調配能源，顯著(zhù)提高公司節能減排和能源管理水平，最大限度地提高企業(yè)產(chǎn)能和安全性能。

生產(chǎn)能源調度管理平臺建設項目（簡(jiǎn)稱(chēng)EMS）是一個(gè)集過(guò)程監控、能源管理、能源調度為一體的公司級管控一體化計算機系統，主要包括管控一體化生產(chǎn)能源調度管理平臺建設、能源管理現場(chǎng)工藝網(wǎng)絡(luò )系統、現場(chǎng)數據采集子站、現場(chǎng)控制系統改造、能源管理中心建設等五個(gè)子項?？蓪?shí)現流程優(yōu)化再造，提升設備運行效率，減少能源管理的成本，同時(shí)還可根據系統的安全預警及時(shí)做出分析和采取措施，確保整個(gè)生產(chǎn)系統長(cháng)期、連續、安全的運行。

湖北興發(fā)化工集團作為中國國務(wù)院工信部指定的石化行業(yè)的節能減排試點(diǎn)企業(yè)，于2010年開(kāi)始建設生產(chǎn)能源調度管理平臺項目。

系統需求

興發(fā)能源管理信息系統通訊網(wǎng)絡(luò )架構：

分為兩個(gè)廠(chǎng)房和一個(gè)信息中心

廠(chǎng)房?jì)炔糠謩e以千兆光纖組成環(huán)網(wǎng)，與匯聚層交換機相連，最終將信息上傳至核心層交換機

廠(chǎng)房子站交換機與匯聚層的交換機需采用主/備冗余連接模式，以保證數據傳輸的穩定

廠(chǎng)房子站交換機向上就近連入匯接中心交換機，向下連接能源采集點(diǎn)接入設備

現場(chǎng)設備有串口設備和網(wǎng)絡(luò )設備，需將其全部鏈接至廠(chǎng)房子站交換機

能適應嚴苛的現場(chǎng)應用環(huán)境，例如寬溫和抗電磁干擾等

Moxa解決方案

興發(fā)化工的EMS系統中，包含兩個(gè)廠(chǎng)區，分別是白沙河廠(chǎng)區和劉草坡廠(chǎng)區。在廠(chǎng)區子站交換機的選擇上，客戶(hù)最終采用了EDS-619模塊化緊湊型千兆冗余工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為廠(chǎng)房子站交換機。由于EDS-619具有16個(gè)百兆端口和3個(gè)千兆端口，兩個(gè)千兆端口彼此相連組成千兆冗余環(huán)網(wǎng)，有兩臺EDS-619的千兆端口分別與匯聚層交換機相連，形成主/備網(wǎng)絡(luò )連接，這樣可以有效保證系統的整體千兆通訊性能和網(wǎng)絡(luò )傳輸的穩定性。EDS-619是模塊化設計，接口可熱插拔，也大大方便了客戶(hù)在搭配選型上的自主性。

EMS系統采用了冗余的概念，提升了數據傳輸的穩定性。EDS-619的兩個(gè)千兆端口組建一個(gè)千兆冗余環(huán)網(wǎng)，支持Turbo Ring，且自愈時(shí)間20ms。此外，其中兩臺EDS-619的千兆端口分別連接到不同的匯聚層交換機上，將其中一條連接設置為主連接鏈路，另一條設置為備用連接鏈路。數據交換一般從主連接鏈路進(jìn)行，當主連接鏈路發(fā)生故障或連接主連接鏈路的交換設備發(fā)生故障的情況下，數據交換會(huì )自動(dòng)切換到備用鏈路。

在廠(chǎng)區現場(chǎng)還有大量的串口設備和網(wǎng)絡(luò )設備，Moxa出色的一體化解決方案可以完全滿(mǎn)足客戶(hù)現場(chǎng)的需求，Moxa EDS-505、EDS-505A和EDS-508A提供5/8個(gè)百兆端口，可在現場(chǎng)搜集各個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備的信息。NPort 6450和NPort 6650-16提供了4/16個(gè)RS-232/422/485串口，將現場(chǎng)多個(gè)串口設備連接至以太網(wǎng)絡(luò )。

對于網(wǎng)絡(luò )通訊而言，Moxa的網(wǎng)管型交換機均支持Turbo Ring快速冗余技術(shù)，能夠在20毫秒內實(shí)現主路徑和備份路徑的切換，這一業(yè)界最快的環(huán)網(wǎng)冗余性能保證了系統線(xiàn)路的可靠性。此外，現場(chǎng)工程師不但能夠采用Web方式管理、配置EDS-619/EDS-508A/EDS-505A等系列工業(yè)交換機，而且可以通過(guò)以SNMP OPC Server軟件集成的網(wǎng)絡(luò )監視軟件實(shí)時(shí)監控網(wǎng)絡(luò )的每個(gè)端口的狀態(tài)。Moxa交換機具有強大的網(wǎng)絡(luò )管理能力，可通過(guò)E-mail、Relay和OPC data等三種方式發(fā)送故障報警信息，SNMP Trap還可有效捕捉故障點(diǎn)，確保工程師可以隨時(shí)關(guān)注并了解現場(chǎng)情況。

在興發(fā)化工能源管理系統中，客戶(hù)最終選用了12臺EDS-619模組化工業(yè)以太網(wǎng)交換機，22臺EDS-508A/505A/205工業(yè)以太網(wǎng)交換機、27臺NPort 6450/6650-16終端服務(wù)器。此外，客戶(hù)還選購MXview-50，方便通過(guò)網(wǎng)絡(luò )查看網(wǎng)絡(luò )拓撲和設備狀態(tài)。目前產(chǎn)品正可靠穩定的運行著(zhù)，Moxa優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和負責的工作態(tài)度也令人印象深刻。


系統配置圖

為什么選擇Moxa？

EDS-619模塊化千兆工業(yè)交換機具有3個(gè)千兆端口，其中兩個(gè)千兆端口用于組建千兆冗余環(huán)網(wǎng)，其他的千兆端口用于連接匯聚層交換機，建立冗余路徑

EDS-508A/505A網(wǎng)管型交換機可以連接EDS-619以及其他數據采集設備，確保網(wǎng)絡(luò )和數據傳輸的穩定

Moxa交換機均支持Turbo Ring，冗余時(shí)間小于20ms

NPort 6450/6650-16終端服務(wù)器提供4/16個(gè)RS-232/422/485串口，可將現場(chǎng)的串口設備連接至以太網(wǎng)絡(luò )

MXview軟件可方便工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )拓撲和設備狀態(tài)的查看

Moxa交換機可通過(guò)E-mail、Relay、OPC data等三種方式發(fā)送故障報警信息，SNMP Trap還可有效捕捉故障點(diǎn)