工業以太網交換機在興發化工能源管理系統中的應用

項目介紹

湖北興發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企業，全球最大的六偏磷酸鈉生產企業。興發化工集團是以黃磷及其下游產品深加工為主導的企業，而黃磷屬高耗能產品，如何做好節能減排、降低生產成本，對公司發展十分重要。生產能源管理平臺項目能有效地將各生產車間聯系在一起，通過能源管理中心統一、合理調配能源，顯著提高公司節能減排和能源管理水平，最大限度地提高企業產能和安全性能。

生產能源調度管理平臺建設項目（簡稱EMS）是一個集過程監控、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能源調度管理平臺建設、能源管理現場工藝網絡系統、現場數據采集子站、現場控制系統改造、能源管理中心建設等五個子項。可實現流程優化再造，提升設備運行效率，減少能源管理的成本，同時還可根據系統的安全預警及時做出分析和采取措施，確保整個生產系統長期、連續、安全的運行。

湖北興發化工集團作為中國國務院工信部指定的石化行業的節能減排試點企業，于2010年開始建設生產能源調度管理平臺項目。

系統需求

興發能源管理信息系統通訊網絡架構：

分為兩個廠房和一個信息中心

廠房內部分別以千兆光纖組成環網，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，以保證數據傳輸的穩定

廠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接入設備

現場設備有串口設備和網絡設備，需將其全部鏈接至廠房子站交換機

能適應嚴苛的現場應用環境，例如寬溫和抗電磁干擾等

Moxa解決方案

興發化工的EMS系統中，包含兩個廠區，分別是白沙河廠區和劉草坡廠區。在廠區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以太網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網，有兩臺EDS-619的千兆端口分別與匯聚層交換機相連，形成主/備網絡連接，這樣可以有效保證系統的整體千兆通訊性能和網絡傳輸的穩定性。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的兩個千兆端口組建一個千兆冗余環網，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行，當主連接鏈路發生故障或連接主連接鏈路的交換設備發生故障的情況下，數據交換會自動切換到備用鏈路。

在廠區現場還有大量的串口設備和網絡設備，Moxa出色的一體化解決方案可以完全滿足客戶現場的需求，Moxa EDS-505、EDS-505A和EDS-508A提供5/8個百兆端口，可在現場搜集各個網絡設備的信息。NPort 6450和NPort 6650-16提供了4/16個RS-232/422/485串口，將現場多個串口設備連接至以太網絡。

對于網絡通訊而言，Moxa的網管型交換機均支持Turbo Ring快速冗余技術，能夠在20毫秒內實現主路徑和備份路徑的切換，這一業界最快的環網冗余性能保證了系統線路的可靠性。此外，現場工程師不但能夠采用Web方式管理、配置EDS-619/EDS-508A/EDS-505A等系列工業交換機，而且可以通過以SNMP OPC Server軟件集成的網絡監視軟件實時監控網絡的每個端口的狀態。Moxa交換機具有強大的網絡管理能力，可通過E-mail、Relay和OPC data等三種方式發送故障報警信息，SNMP Trap還可有效捕捉故障點，確保工程師可以隨時關注并了解現場情況。

在興發化工能源管理系統中，客戶最終選用了12臺EDS-619模組化工業以太網交換機，22臺EDS-508A/505A/205工業以太網交換機、27臺NPort 6450/6650-16終端服務器。此外，客戶還選購MXview-50，方便通過網絡查看網絡拓撲和設備狀態。目前產品正可靠穩定的運行著，Moxa優質的服務和負責的工作態度也令人印象深刻。


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網，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網管型交換機可以連接EDS-619以及其他數據采集設備，確保網絡和數據傳輸的穩定

Moxa交換機均支持Turbo Ring，冗余時間小于20ms

NPort 6450/6650-16終端服務器提供4/16個RS-232/422/485串口，可將現場的串口設備連接至以太網絡

MXview軟件可方便工程師進行網絡拓撲和設備狀態的查看

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