BCNet-S7MPI在礦井提升機(jī)電控遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)上的應(yīng)用 錦州錦礦電器有限公司
摘要
用BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器替代了原有的西門子CP5611卡，工控機(jī)只需通過以太網(wǎng)線連接到路由器上即可讀取到PLC的控制信號，降低了不少的成本。
關(guān)鍵詞
礦井提升機(jī) 電控遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)
引言
礦井提升機(jī)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是提升煤炭、矸石，升降人員和下放物料等，在整個煤礦生產(chǎn)中占有十分重要的地位。礦井提升機(jī)是一種大型提升機(jī)械設(shè)備，由電動機(jī)帶動機(jī)械設(shè)備，以帶動鋼絲繩從而拉動容器在井筒中或者斜坡上運(yùn)行，完成輸送任務(wù)。礦井提升機(jī)的安全、可靠、高效、準(zhǔn)確平穩(wěn)運(yùn)行，集中體現(xiàn)在其電氣控制系統(tǒng)中，電控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響全礦的安全生產(chǎn)和礦工的生命安全。
隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)已經(jīng)成為集PLC控制、數(shù)字化傳動、網(wǎng)絡(luò)通訊于一體的高度自動化電氣控制產(chǎn)品。但由于礦山工作環(huán)境艱苦，導(dǎo)致專業(yè)人才相對缺乏，對于礦井提升機(jī)電控的維護(hù)成為一大難題，礦山多建于偏遠(yuǎn)地區(qū)，往往出現(xiàn)故障時，設(shè)備廠家售后人員無法及時趕赴現(xiàn)場，造成停產(chǎn)，損失巨大，鑒于此，遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
甘肅省窯街煤電集團(tuán)三礦購買了我公司的JKD-HBP高壓變頻提升機(jī)電控設(shè)備，并配套了上位監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，現(xiàn)場配置研華工控機(jī)作為上位監(jiān)控機(jī)，用BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器替代了原有的西門子CP5611卡，工控機(jī)只需通過以太網(wǎng)線連接到路由器上即可讀取到PLC的控制信號，降低了不少的成本；同時BCNet-S7MPI也是遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，正是通過工業(yè)路由器和BCNet-S7MPI實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程訪問功能。
提升機(jī)操作臺現(xiàn)場照片
提升機(jī)電控系統(tǒng)PLC部分采用兩套314C-2DP CPU，一組一從，互為備用。CPU之間采用MPI通信，主CPU與ET200M遠(yuǎn)程站通過DP網(wǎng)絡(luò)連接。BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器安裝于主CPU的DP口，DP插頭插在BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展編程口上。BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器的以太網(wǎng)出線連接到工業(yè)路由器的WAN口中。
314C-2DP與BCNet-S7MPI
遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)采用了VPN連接方式，是VPN服務(wù)器和VPN客戶計算機(jī)之間的連接。通常由客戶計算機(jī)首先提出遠(yuǎn)程訪問連接請求，鏈路上第一個數(shù)據(jù)包總是由進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問的客戶計算機(jī)發(fā)出。在建立VPN連接時，遠(yuǎn)程訪問客戶機(jī)先對服務(wù)器提供自己的身份認(rèn)證，然后服務(wù)器也對客戶機(jī)證明白己的身份，從而完成雙向認(rèn)證過程。
VPN的連接是建立在虛擬接口間的連接。配置VPN服務(wù)器時，要創(chuàng)建一個虛擬接口，該虛擬接口可以同所有的VPN連接相對應(yīng)。VPN客戶機(jī)的虛擬接口則是在建立VPN連接時創(chuàng)建的，該接口對應(yīng)于VPN服務(wù)器接口。VPN客戶機(jī)從VPN服務(wù)器獲取域名服務(wù)器的IP地址(使用花生殼解析動態(tài)IP)，對遠(yuǎn)程VPN服務(wù)器連接，構(gòu)成了點(diǎn)對點(diǎn)的通訊隧道。
由于客戶所在地區(qū)中國電信無線網(wǎng)絡(luò)不支持公網(wǎng)IP，我們采用了L2TP方式建立VPN服務(wù)器，在公司辦公室采用H3C路由器架設(shè)VPN服務(wù)器，客戶現(xiàn)場采用宏電路由器作為客戶機(jī)訪問服務(wù)器構(gòu)成VPN網(wǎng)絡(luò)通道，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問功能。而BCNet MPI轉(zhuǎn)換器的使用和在局域網(wǎng)內(nèi)沒有分別，設(shè)置好BCNet-S7MPI的局域網(wǎng)的IP和路由器的端口映射，而遠(yuǎn)程監(jiān)控端的工程師站，只需在STEP7中設(shè)置BCNet-S7MPI的內(nèi)網(wǎng)IP即可，操作時如同在局域網(wǎng)內(nèi)監(jiān)控PLC。
建立L2TP服務(wù)器
由于我們將BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器插在了314C-2DP的DP口上，故在遠(yuǎn)程監(jiān)控端的工程師站上，PG/PC設(shè)置里，需要選擇BCNet-S7(PROFIBUS)，然后在屬性中設(shè)置設(shè)備現(xiàn)場BCNet-S7MPI的局域網(wǎng)IP地址，如下圖。
PG/PC設(shè)置
我公司目前上位監(jiān)控系統(tǒng)中均標(biāo)配了BCNet-S7MPI轉(zhuǎn)換器用以替代西門子CP5611卡和CP343-1模塊，以實(shí)現(xiàn)西門子S7-300PLC的以太網(wǎng)通訊功能。在以BCNet-S7MPI和工業(yè)路由器為核心的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)中，BCNet-S7MPI起到了通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，大大降低了技術(shù)難度和產(chǎn)品的成本。
