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王策1 宋铁2 钱晓龙3
东北大学 罗克韦尔自动化实验室 110004
一、背景
鞍钢齐大山铁矿是国家八五期间的重点工程项目，自投产以来，始终作为全国矿山系统的一个标志性建设样板。随着近几年各种技改项目的不断深入，特别是自动化水平的不断提高，使齐大山铁矿更为集团领导所瞩目。但由于整个矿区的设备是从上个世纪九十年代开始使用，所以与近几年随数字化、信息化、网络化技术所发展起来的设备之间缺乏软、硬件之间的相辅相成，在故障检测方面问题尤为严重。目前，鞍钢集团齐大山铁矿破碎站便存在上诉现象。
鞍钢集团齐大山铁矿破碎站下移工程信号屏项目主要是解决中低压变频器故障智能诊断的问题，它的主要诊断和故障监视对象是远离中央控制室几十公里以外的PowerFlex水泵变频器，将故障信号及时采集到上位机中，如果需要的话把报警数据发送到工程师指定的电子邮箱中去，对故障信息进行分析及报警提示；同时利用在同一网段中带有1756-ENBT/A的ControlLogix控制器通过编制的故障处理子程序将故障排除。
二、系统设计
改造后的系统是通过Ethernet对PowerFlex变频器实施监控，当变频器发生故障时，适配器可以通过电子邮件的方式发送报警信息。经过认真分析及大量的实验，我们设计方案如下：
第一，对适配器组态。选择20-COMM-E Ethernet/IP适配器安装在PowerFlex中，通过HIM操作面板对其设置唯一的IP地址。
第二，访问适配器主页监测变频器参数信息。设置完适配器的IP之后便可以通过网页的形式查看变频器的信息。从而实现通过以太网远程监视变频器参数及运行情况。
第三，配置SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）服务器。SMTP被用来在因特网上传递电子邮件，变频器可以通过配置好的SMTP服务器将报警邮件发送到指定的电子信箱中去。
第四，使用RSLogix5000软件通过以太网控制变频器，并通过Datalink在线读取及修改变频器参数。从而实现通过以太网远程控制变频器参数及运行的情况。
三、组态过程
首先对适配器进行组态，共有两种方式可以对其进行IP设置，HIM面板操作及BOOTP server。以面板操作为例说明具体步骤，如表1-1所示：
设置完适配器的IP地址之后便可以通过网页的形式查看变频器的信息，网页中有许多变频器的信息选项，如图1所示：
本系统使用Forward Mail Server软件来配置SMTP服务器， Forward Mail Server 是一款电子邮件服务器软件，能够实现传统邮件服务器的所有功能。安装Forward Mail Server之后对其进行设置。在域名窗口中输入本机的IP地址，将其设置为服务器，在本地邮箱窗口中填入邮箱名称及所属域，例如将邮箱设置为jack@202.118.23.35，如图2所示。在管理设置窗口中，把“邮件”标签中的“启动SMTP发信认证”去掉。在“转发”标签中，将“使用外地SMTP服务器转发邮件”选项去掉，在SMTP服务器对话框中输入本机的IP地址。启动Forward Mail Server的SMTP服务POP3服务和WEB服务，至此，Forward Mail Server设置完成。
在变频器的网页信息项“Configure Email Notification”中填写SMTP服务器的IP地址及收件信箱。将变频器停电，这时在信箱中就会收到适配器发送的报警邮件，如图3所示：
最后通过Datalink在线读写PowerFlex变频器参数，Datalink用于PowerFlex变频器与控制器之间传送数据。Datalinks可以不通过外部指令来改变参数值。当使能后，每个Datalink在输入或输出映象中消费16位或32位的字。其Datalinks的大小（16位或32位）由变频器决定，在适配器19号参数【Datalink Size】中显示。
通过设置变频器的23号参数【DPI I/O Cfg】来组态通过适配器传送数据的I/O，35号参数【M-S Input】用来组态主－从输入数据。这个数据是由带有扫描器的主设备产生，由适配器来消费。36号参数【M-S Output】用来组态主－从输出数据。这个数据由适配器产生，由从设备消费。将PowerFlex 70-E模块属性窗口中的Datalink通道数选择为4
在RSLogix5000软件的Monitor Tags选项卡中，用户可以通过选取参数O.userDefinedData[0]~ O.userDefinedData[7]在线修改PowerFlex变频器的参数300～307所对应的值。通过I.userDefinedData[0]~ I.userDefinedData[7]监视PowerFlex变频器的参数310～317所对应的值。
四、结束语
若按此方案进行改造后，系统中上位机、ControlLogix控制器和PowerFlex变频器全部都挂在以太网上，三者通过以太网进行相互之间的通讯。实现远程监控变频器，通过电子邮件方式发送报警等，使用这种方法，会大大增加了监控设备的节点数，而且以太网不受连接方式的约束，希望这种方案能在企业的远程监控系统中得到大力的推广。
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