摘 要:將原有的傳輸媒介改成用光纖傳輸，不僅能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，而且極大的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞:PF線;單模光纖

中圖分類號(hào):TM461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 12-0195-01

宣鋼一高線PF輸送線是公司生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，主要控制功能為:從集卷站的運(yùn)卷小車收集盤(pán)卷后，由運(yùn)輸機(jī)的C形鉤接受盤(pán)卷，盤(pán)卷在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)段，在C形鉤完成盤(pán)卷的檢查、切頭尾、修整、取樣、然后依次在壓緊打捆機(jī)上進(jìn)行壓緊打捆，在盤(pán)卷秤上稱重、標(biāo)牌，在卸卷站將盤(pán)卷從C形鉤上卸下。所以，PF線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到正常的生產(chǎn)秩序，一旦故障出現(xiàn)之后，整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，直接導(dǎo)致停機(jī)，勢(shì)必嚴(yán)重影響產(chǎn)量的提高。

PF線的自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用的是西門(mén)子公司的S7-300PLC，PF現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與PLC輸入/輸出模板進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由CPU將信號(hào)進(jìn)行快速處理，從而達(dá)到對(duì)整條PF線進(jìn)行自動(dòng)化控制。由于整條軋鋼生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制是一個(gè)整體，就需要通過(guò)相應(yīng)的功能模板和通訊模板與其它的PLC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PF線的PLC與其它PLC之間是通過(guò)以太網(wǎng)相互連接的。原有的以太網(wǎng)傳輸媒介使用的是普通的8芯電纜，在平時(shí)的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，由于傳輸距離比較遠(yuǎn)，傳輸?shù)哪芰考皫捪谋容^大，抗干擾能力差，這樣就造成了傳輸?shù)乃俣嚷?，效果差，一定程度的影響到生產(chǎn)的順利進(jìn)行和檢修人員的正常維護(hù)工作。本改造項(xiàng)目是將原有的傳輸媒介改成用光纖傳輸，這樣不僅能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，而且極大的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并使檢修人員對(duì)PF相應(yīng)的電氣設(shè)備能夠進(jìn)行更好的檢測(cè)和維護(hù)。

一、光纖通訊技術(shù)簡(jiǎn)介

(一)單模光纖

當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長(zhǎng)相近時(shí)，如芯徑d1 在5~10μm范圍，光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。由于它只有一種模式傳播，避免了模式色散的問(wèn)題，故單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量的光纖通信。

(二)光纖的優(yōu)點(diǎn)

1.光纖的通頻帶很寬，理論可達(dá)30T。

2.無(wú)中繼支持長(zhǎng)度可達(dá)幾十到上百公里，銅線只有幾百米。

3.不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。

4.重量輕，體積小。

5.光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴等場(chǎng)所。

6.使用環(huán)境溫度范圍寬。

7.使用壽命長(zhǎng)。

(三)PF線采用光纖通訊線路的優(yōu)點(diǎn)

普通電纜由于線材本身的問(wèn)題，使得傳輸受距離的影響很大，而且在工廠這樣充斥著電磁波的環(huán)境中，電磁波的干擾會(huì)使得電纜的傳輸效率降低。利用光纖傳輸可以大大解決此類問(wèn)題，光纖由于它本身材質(zhì)和傳輸方式的原因，具有了傳輸損耗低，傳輸頻帶寬，抗干擾能力強(qiáng)，安全性能高，重量輕機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，可以很好的滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。

PF線通訊線路光纖改造的具體傳輸媒介決定使用8芯單模光纖，將光纖布置于原有的電纜管道，布線的起點(diǎn)位置為主電室PLC柜內(nèi)的交換設(shè)備，此交換設(shè)備連接了軋線上用于控制的幾個(gè)主要的PLC，終點(diǎn)位置為PF線PLC柜所在的精整電磁站。放棄了原有的主電室—主控臺(tái)—精整電磁站的通訊線路的布局，讓PF線PLC與主電室直接通訊，這樣減少了故障點(diǎn)，降低了故障率。布線同時(shí)保持原有的線路不拆除而作為備用，這樣在通訊發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)恢復(fù)通訊，盡量減少對(duì)生產(chǎn)的影響。

二、改造過(guò)程

(一)布線

光纜放線時(shí)，張力要穩(wěn)定，不能超過(guò)光纜標(biāo)準(zhǔn)的要求拉力。由于光纜在受到大張力，以小角度通過(guò)彎曲半徑很小的滑輪或有棱角的堅(jiān)硬表面時(shí)，會(huì)使光纜局部受到遠(yuǎn)大于額定值的側(cè)壓力，使光纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞，嚴(yán)重時(shí)造成斷纖。光纜布放過(guò)程遇到障礙，應(yīng)停止拖放，及時(shí)排除。不能用大力拖過(guò)，否則會(huì)造成光纜損傷;光纜轉(zhuǎn)彎時(shí)，其轉(zhuǎn)彎半徑要大于光纜自身直徑的15-20倍，如架空光纜在上下桿塔時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量減小彎曲的角度，同時(shí)給光纜盤(pán)施加助力，減少光纜的防線張力;光線損壞后不像普通電纜那樣容易恢復(fù)，因此布線時(shí)本著保護(hù)線路的原則，盡量通過(guò)原有的電纜橋架以及電纜溝并在可能接觸、暴露及磨損的地方做好防護(hù)。

(二)熔接

由于本項(xiàng)目采用的是8芯單模光纜，而實(shí)際通訊時(shí)只需要兩根，本著一用一備的原則，選出其中四根作為熔頭，其中兩根進(jìn)行通訊，另外兩根作為備用，一旦出現(xiàn)通訊線路上的斷路故障可以即時(shí)插拔。熔接時(shí)對(duì)各個(gè)端頭進(jìn)行標(biāo)記防止使用時(shí)混亂。連接的兩個(gè)站點(diǎn)各增加了一個(gè)光收發(fā)器，以便實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)而完成與PLC的通訊連接。

(三)調(diào)試

接線完成后對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，故障率，傳輸速度等進(jìn)行調(diào)試，監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)程序和WINCC監(jiān)控畫(huà)面是否正常。并與原有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各方面的比較。

三、結(jié)論

新項(xiàng)目與原有網(wǎng)絡(luò)的不同最突出的地方有兩點(diǎn)，一是把PF線的PLC直接與主電室通訊，與以前的主電室—主控臺(tái)—精整電磁站的通訊方式中間少了節(jié)點(diǎn)，這樣不僅縮短了傳輸距離，而且減少的故障點(diǎn)，有利于可能的故障判斷;二是使用了光纖通訊的方式，解決了原來(lái)的普通電纜通訊的傳輸速度慢的缺點(diǎn)。光纖通訊是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，目前被許多新型的鋼鐵廣泛應(yīng)用。目前我公司的多條新型生產(chǎn)線已經(jīng)開(kāi)始全面運(yùn)用，運(yùn)行效果穩(wěn)定。數(shù)據(jù)傳輸速率大幅提高，穩(wěn)定性加強(qiáng)，在處理PF線故障時(shí)為檢修人員診斷故障大大縮短了時(shí)間。