連載五 | “源牌自控”為中國樓控夢(mèng)想而來
2021-01-01
工業(yè)以太網(wǎng)解決了通信的架構(gòu)，而Profibus網(wǎng)絡(luò)，則是一個(gè)具體的補(bǔ)充。它本身就是一種成熟而有效的企業(yè)服務(wù)總線的解決方案，能夠?yàn)榫唧w的部件之間提供連接整合的功能。
工業(yè)以太網(wǎng)
能源站采用的是西門子S400H系列的大型PLC，而換熱站則采用S200的PLC。但這部分的數(shù)量實(shí)在是太多了，并不能一一全都并入工業(yè)以太網(wǎng)。于是源牌在這部分便采用了Profibus網(wǎng)絡(luò)連接，作為以太網(wǎng)的子級(jí)項(xiàng)目，匯合后再接入以太網(wǎng)。通常Profibus網(wǎng)絡(luò)用的是總線，RS485總線。
RS485總線
優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，連接簡單。
缺點(diǎn)：最遠(yuǎn)通信距離只有1200米，明顯不符合能源站的實(shí)際要求；其次是傳輸速率不高，通信容量較少。
這些缺點(diǎn)，無法解決項(xiàng)目實(shí)際問題。這時(shí)，源牌想出了一個(gè)辦法。他們把光纖延長，遠(yuǎn)處則用光纖，后面再以總線相連，搭配使用。這樣既解決了通信的難題，又避免了全用光纖帶來的高昂成本。
源牌就網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布線形式進(jìn)行了多番論證。
一般來說，有新型接法和手拉手接法等多種形式，如果采用新型接法布線會(huì)減少，時(shí)間也會(huì)縮短，但新型接法在Profibus里，需要額外的驗(yàn)證。和西門子交流，發(fā)現(xiàn)連經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)強(qiáng)悍的西門子也沒有類似的經(jīng)驗(yàn)。并且，一旦布線就沒法更改，在加上設(shè)備等相關(guān)變量之后，失敗風(fēng)險(xiǎn)將加大。
最終，源牌還是決定采用手拉手方式。
布線方式也好，傳輸材料也好，源牌都尋找到了最優(yōu)解。但是解決方案的出現(xiàn)，卻從來不是靠運(yùn)氣，而是靠實(shí)事求是的工作態(tài)度。在這樣的工作態(tài)度驅(qū)動(dòng)下，PLC硬件控制器有了，編程的策略與落地的控制軟件也有了，接下來就是連續(xù)不斷的測試環(huán)節(jié)。畢竟自動(dòng)化雖然有諸多理論與書桌上的部分，但最終不能在項(xiàng)目上落實(shí)，那么再漂亮的各種邏輯，終究是鏡中之花。
經(jīng)驗(yàn)告訴源牌，現(xiàn)場進(jìn)行的正式調(diào)試和模擬調(diào)試是有差異的。
比如，他們?cè)l(fā)現(xiàn)，機(jī)器本身的性能和互相的配合，都會(huì)影響調(diào)試本身的效果，而這常常是模擬時(shí)展現(xiàn)不出來的。比如有一次實(shí)地調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)制冷機(jī)震動(dòng)不止，后來發(fā)現(xiàn)是水泵停得早了，影響到了整個(gè)制冷體系。這樣大大小小的類似問題，在正式調(diào)試時(shí)不斷發(fā)現(xiàn)，又不斷被解決。
實(shí)際上，即使是令源牌人感到驕傲的通信解決辦法，也在實(shí)際使用中差點(diǎn)讓他們吃了大虧。
大學(xué)城所在的小谷圍島，是河水沖擊形成的孤島，四下空曠，每逢夏日大雨，便時(shí)常會(huì)有雷擊。
小谷圍島地理形勢(shì)
當(dāng)源牌對(duì)光纖加總線進(jìn)行一輪調(diào)試之后，表現(xiàn)非常良好，大家都很高興。但是當(dāng)晚兩點(diǎn)多，突然天降大雨，在一夜轟隆聲之后，大家痛心發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)整個(gè)都癱瘓了。300個(gè)換熱站，無一例外。找來西門子的技術(shù)人員，也沒有找到確切原因。這下讓源牌負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的人員心里涼了半截。出現(xiàn)問題不可怕，怕的是找不到原因。找不到原因，就意味著沒法解決問題。大家仔細(xì)分析，可能是雷擊，也有可能是電子干擾。而后在另一場雷雨中， 又打壞了模塊，這時(shí)大家便確認(rèn)了真正的元兇。找到了原因，解決起來便容易了許多。源牌發(fā)現(xiàn)雷擊對(duì)光纖影響很小，但對(duì)總線影響卻很大。因?yàn)橥ㄐ烹妷褐挥袇^(qū)區(qū)5伏，但是雷電卻可以瞬間讓它達(dá)到100伏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它的載荷，這就是網(wǎng)絡(luò)癱瘓的原因。于是源牌在末端加裝了避雷器，并適當(dāng)延長了光纖的比例。就這樣，雷擊問題再也沒有出現(xiàn)。
除開這些偶發(fā)且突然的棘手情況，其實(shí)調(diào)試的難度依然很大。但他們?cè)谧畛跤肞LC進(jìn)行編程的時(shí)候，就已經(jīng)考慮好了：換熱站的控制系統(tǒng)有五種類型的板換，他們就可以設(shè)定五種標(biāo)準(zhǔn)，每種標(biāo)準(zhǔn)都包括控制、計(jì)量、通信三項(xiàng)內(nèi)容。這三項(xiàng)內(nèi)容都做成完全標(biāo)準(zhǔn)化的東西，經(jīng)過反復(fù)測試確定可行性之后，就大面積推廣。
正因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)化的東西，大面積的推廣讓后期的調(diào)試速度變得非?？?，一個(gè)人一天甚至可以完成15個(gè)換熱站的檢測，并且質(zhì)量絕對(duì)有保證。
這種又好又快的成績背后，隱含著源牌長期艱辛與不懈的探索。
