2011年8月5日受总部设在The Republic of Kosovo(科索沃共和国)首府Pristina(普里什蒂纳)的Inter steel Co.(国际钢铁公司)邀请,前往这个位于欧洲东南部巴尔干半岛上的城市,指导他们购自中国的Ф32高频直缝焊管生产线的安装和调试工作,作为科索沃战争后恢复重建的重点企业,国际钢铁公司得到了欧盟相关机构的资金和政策支持,而我也有幸成为了这条生产线电气控制及传动部分的设计者。
该线采用西门子自动化及驱动产品,主要应用了西门子中型可编程控制器S7-300、分布式I/O模块ET200M、小型可编程控制器S7-200、DP模块EM277、触摸屏TP177B color PN/DP、全数字直流调速器6RA70、以及通用型变频器M440等产品及接口配件,构建了一条基于S7-300的Profibus及基于S7-200的USS双现场总线协议组态的中档配置的自动化与驱动系统。整条生产线充分利用了西门子产品网络化的优势,以可编程控制器S7-300作为各种数据处理核心,通过触摸屏和各分布式从站的输入口作为指令和参数的设定端,以6RA70,MM440以及各电磁阀座构成的执行系统,该系统的最大特点是我在设计之初根据用户对于可靠性的特殊要求以及设计成本的约束,大胆的采用了Profibus及USS数据共享的不对称冗余通讯方案,即正常生产情况下,全线采用自动生产模式,系统基于S7-300作为核心的Profibus网络进行控制以及数据传输,同时S7-200与S7-300、6RA70、MM440保持正常的数据同步共享,当Profibus网络出现除EM277以外的故障时,系统自动切换为半自动生产模式,驱动系统自动转换为适应USS通讯网络参数配置,并根据Profibus网络故障前最后的共享数据和各驱动产品当前状态无缝接管驱动和执行系统,当然也可以选择停机检修;当Profibus网络中的EM277出现故障时,系统仍以自动生产模式工作,但在触摸屏以及各分部从站输出“冗余失效”信号,由管理人员根据现场工况决策继续生产或停机检修;套系统在较低成本的约束下实现了主要功能的冗余,但不足之处在于驱动系统的参数配置比较繁琐,需要两套驱动参数和控制参数支持。
通过这次在国际钢铁公司的成功应用,检验了这种不对称冗余方案的良好效果,也希望对大家设计实施类似系统有所启发。文笔拙劣,大家见笑。