工業(yè)以太網(wǎng)交換機在興發(fā)化工能源管理系統(tǒng)中的應(yīng)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(dǎo)的企業(yè)，而黃磷屬高耗能產(chǎn)品，如何做好節(jié)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)車間聯(lián)系在一起，通過能源管理中心統(tǒng)一、合理調(diào)配能源，顯著提高公司節(jié)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(diào)度管理平臺建設(shè)項目（簡稱EMS）是一個集過程監(jiān)控、能源管理、能源調(diào)度為一體的公司級管控一體化計算機系統(tǒng)，主要包括管控一體化生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺建設(shè)、能源管理現(xiàn)場工藝網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集子站、現(xiàn)場控制系統(tǒng)改造、能源管理中心建設(shè)等五個子項?？蓪崿F(xiàn)流程優(yōu)化再造，提升設(shè)備運行效率，減少能源管理的成本，同時還可根據(jù)系統(tǒng)的安全預(yù)警及時做出分析和采取措施，確保整個生產(chǎn)系統(tǒng)長期、連續(xù)、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(jié)能減排試點企業(yè)，于2010年開始建設(shè)生產(chǎn)能源調(diào)度管理平臺項目。

系統(tǒng)需求

興發(fā)能源管理信息系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

分為兩個廠房和一個信息中心

廠房內(nèi)部分別以千兆光纖組成環(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(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定

廠房子站交換機向上就近連入?yún)R接中心交換機，向下連接能源采集點接入設(shè)備

現(xiàn)場設(shè)備有串口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，需將其全部鏈接至廠房子站交換機

能適應(yīng)嚴(yán)苛的現(xiàn)場應(yīng)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(tǒng)中，包含兩個廠區(qū)，分別是白沙河廠區(qū)和劉草坡廠區(qū)。在廠區(qū)子站交換機的選擇上，客戶最終采用了EDS-619模塊化緊湊型千兆冗余工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為廠房子站交換機。由于EDS-619具有16個百兆端口和3個千兆端口，兩個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(tǒng)的整體千兆通訊性能和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。EDS-619是模塊化設(shè)計，接口可熱插拔，也大大方便了客戶在搭配選型上的自主性。

EMS系統(tǒng)采用了冗余的概念，提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。EDS-619的兩個千兆端口組建一個千兆冗余環(huán)網(wǎng)，支持Turbo Ring，且自愈時間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(shè)置為主連接鏈路，另一條設(shè)置為備用連接鏈路。數(shù)據(jù)交換一般從主連接鏈路進行，當(dāng)主連接鏈路發(fā)生故障或連接主連接鏈路的交換設(shè)備發(fā)生故障的情況下，數(shù)據(jù)交換會自動切換到備用鏈路。

在廠區(qū)現(xiàn)場還有大量的串口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，Moxa出色的一體化解決方案可以完全滿足客戶現(xiàn)場的需求，Moxa EDS-505、EDS-505A和EDS-508A提供5/8個百兆端口，可在現(xiàn)場搜集各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息。NPort 6450和NPort 6650-16提供了4/16個RS-232/422/485串口，將現(xiàn)場多個串口設(shè)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(nèi)實現(xiàn)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(tǒng)線路的可靠性。此外，現(xiàn)場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，而且可以通過以SNMP OPC Server軟件集成的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視軟件實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的每個端口的狀態(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，確保工程師可以隨時關(guān)注并了解現(xiàn)場情況。

在興發(fā)化工能源管理系統(tǒng)中，客戶最終選用了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，客戶還選購MXview-50，方便通過網(wǎng)絡(luò)查看網(wǎng)絡(luò)拓撲和設(shè)備狀態(tài)。目前產(chǎn)品正可靠穩(wěn)定的運行著，Moxa優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和負責(zé)的工作態(tài)度也令人印象深刻。


系統(tǒng)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個千兆端口，其中兩個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(shù)據(jù)采集設(shè)備，確保網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定

Moxa交換機均支持Turbo Ring，冗余時間小于20ms

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

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

Moxa交換機可通過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