企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化控制系統一般由二級工控機和現場(chǎng)工作站(PLC、DSC)構成，如何為上述設備提供一個(gè)良好可靠的電源環(huán)境，是保證自動(dòng)化控制系統安全可靠運行的基礎。為此要求所選用的UPS必須能向處于運行中的各種關(guān)鍵設備(工控機、PLC、DSC、智能儀表等)的硬件木身提供供電安全保護，這就意味著(zhù)用戶(hù)所選用的UPS應該是可配置上相應電源監控軟件，SNMP(網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議)適配器的智能化UPS。以使UPS成為自動(dòng)化控制系統監控網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)節點(diǎn)。

    由于后備式和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS在應用上的局限性，考慮到自動(dòng)化控制系統在企業(yè)生產(chǎn)中的重要性，不考慮后備式和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS。根據負載設備的擺放位置，選用大容量的UPS集中供電方案。其原因是:

    1)大容量的UPS的平均無(wú)故障時(shí)間較長(cháng)，一般大于200000h，故障率較低。

    2)UPS的每單位千伏安的價(jià)格，隨著(zhù)UPS容量的增大而下降。

    3)大容量UPS方便管理，維護較有保障。

    4)有利于用戶(hù)更經(jīng)濟合理地使用蓄電池。

    根據用戶(hù)的不同配送電系統選用不同的UPS機型，以適應用戶(hù)配送電系統帶載能力的要求。由于大部分工業(yè)企業(yè)的用電環(huán)境波動(dòng)較大，選用允許市電電源波動(dòng)范圍大的UPS機型，可以更好地適應市電電網(wǎng)惡劣的供電環(huán)境。

    選用UPS過(guò)載能力強和具有優(yōu)良抗輸出短路能力的機型，只要UPS執行市電交流旁路供電與逆變器供電之間的切換操作，就總是存在著(zhù)出故障的概率。顯然，UPS抗過(guò)載能力越強，客觀(guān)上UPS作上述切換的機會(huì )就越少，隨之而來(lái)的是UPS的故障率越低。要配置有適當的抗瞬態(tài)浪涌抑制器，以便更好地保護控制設備。

    選用UPS輸出中線(xiàn)對地線(xiàn)電位低的機型，可以獲得盡可能高的數據傳輸速率，降低數據傳輸的誤碼率。根據用戶(hù)集中監控系統不同級別的要求，組成具有不同網(wǎng)控功能的智能化UPS系統。為了維護管理上的方便及確實(shí)管理好UPS的運行，監控部分必須操作簡(jiǎn)便且為全中文顯示。

    由上所述，在這里針對軋鋼系統的自動(dòng)化控制系統設備選用了兩臺臺達的H系列UPS。因為UPS雖然可靠性很高，一般單臺UPS的平均無(wú)故障時(shí)間在l0萬(wàn)小時(shí)以上，但由于供電條件的變化，UPS本身電器裝置的老化，個(gè)別元件過(guò)早失效等都會(huì )引起UPS故障。由于自動(dòng)化控制系統屬于整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的中樞系統，為了保證其穩定及高可靠地工作，采用了雙機熱備份，即冗余技術(shù)，其技術(shù)應用如下:

    1)可靠性比單機高，達到雙重安全保障。

    2)停電時(shí)，一部UPS故障，另一部仍可提供高質(zhì)量的供電。

    3)維護時(shí)，仍保持UPS的正常功能。

    4)兩臺UPS壽命皆延長(cháng)。

    備機(UPS1)的輸出端接至主機(UPS2)的"旁路電源"輸入端，并將兩臺UPS的"交流電源"輸入端接至同一市電電源，如圖所示。正常工作時(shí)，由主機(UPS2)提供給負載電源。當主機內部出現故障，如門(mén)巳電壓過(guò)低、過(guò)熱、逆變器輸出電壓超出允許范圍、逆變器失效等，或者主機由蓄電池供電時(shí)，蓄電池電量耗盡，此時(shí)UPS2會(huì )發(fā)出告警，UPS輸出端靜態(tài)開(kāi)關(guān)會(huì )自動(dòng)切換至旁路，由UPS1的逆變輸出提供負載所需電源。

    當異常狀況消除后，靜態(tài)開(kāi)關(guān)會(huì )自動(dòng)從旁路(UPS1)轉入UPS2的逆變器輸出端，此時(shí)由主機(UPS2)繼續為負載提供電源。

    在停電、一部UPS故障、系統維護等情況發(fā)生時(shí)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)的切換有嚴密的電路控制，確保不會(huì )在切換時(shí)有任何斷電情況發(fā)生。

    熱備份機的結構可確保負載設備不會(huì )在市電停電或因UPS故障而斷電，以確保負載設備不會(huì )產(chǎn)生數據丟失、設備損壞、降級使用、系統崩潰等問(wèn)題。

    2.安圣iTrustUPS的組網(wǎng)解決方案

    企業(yè)工控系統采用分散供電方式使管理員難以實(shí)時(shí)了解遠處的UPS運行狀態(tài)，為此安圣電iTrustUPS提供了多種監控組網(wǎng)方案，主要有RS232和SNMP卡。

    通過(guò)UPSITE監控軟件，可以實(shí)現UPS在網(wǎng)絡(luò )中的實(shí)時(shí)監控。在使用RS232接口時(shí)，可根據設備的具體情況采用不同組件，節省硬件資源。當網(wǎng)絡(luò )設備或小型PC服務(wù)器僅需要在市電停電后，能夠在無(wú)人值守的情況下自動(dòng)保存數據并安全關(guān)機，可只安裝UPSITE守候程序;若需要實(shí)時(shí)顯示UPS的工作狀態(tài)，了解電力狀況，只需安裝后臺管理軟件即可;而在已使用RS232與UPS連接的計算機、服務(wù)器系統中，通過(guò)安裝監控代理，即可將UPS的工作信息(包括電網(wǎng)電源的狀態(tài))自動(dòng)發(fā)送到網(wǎng)上，使網(wǎng)絡(luò )上安裝了守候程序和后臺管理的設備能夠及時(shí)獲得電源信息。

    此外，用戶(hù)還可以在遠離計算機、服務(wù)器的地方，使用UPS內置SNMP卡，直接接入網(wǎng)絡(luò )，使UPS成為網(wǎng)絡(luò )終端設備，用戶(hù)可通過(guò)專(zhuān)用軟件或Web測覽器完成UPS監控。

    對于運行網(wǎng)管平臺的服務(wù)器，只需將UPS監控信息數據庫MIB加入管理數據庫，即可通過(guò)RS232進(jìn)行UPS監控。

    UPS是保障計算機、通信、網(wǎng)絡(luò )等電子設備安全、穩定工作的重要設備，作為完整的電源保護方案，UPS智能監控已成為網(wǎng)絡(luò )時(shí)代UPS的基本特征。UPSITECENTER網(wǎng)絡(luò )集中監控系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)UPSITECENTER)是專(zhuān)為安圣iTrustUPS開(kāi)發(fā)出的一套應用軟件，可廣泛應用于電信、銀行、證券、鐵路、化工、廣電、電力、企業(yè)、交易所等領(lǐng)域，尤其適用于大型網(wǎng)絡(luò )分散節點(diǎn)的電源保護和動(dòng)力監控，例如寬帶城域網(wǎng)、智能化小區、銀行自動(dòng)柜員機營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、電力行業(yè)無(wú)人值守站。

    (1)系統構成。UPSITECENTER由SNMP網(wǎng)卡、安全關(guān)機服務(wù)程序和后臺監控管理程序3部分組成。

    l)SNMP網(wǎng)卡:使UPS具備以太網(wǎng)通信能力，成為網(wǎng)絡(luò )上的一個(gè)節點(diǎn)，支持TCP/IP、HTTP、SNA促等網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，提供Web測覽，NMS網(wǎng)絡(luò )管理系統接人、UPSITE-CENTERUPS代理等服務(wù)。

    2)安全關(guān)機服務(wù)程序:通過(guò)Windows控制面板的設置程序，預先定義UPS故障時(shí)選擇關(guān)閉計算機或執行外部文件。UPS故障告警時(shí)，自動(dòng)保存用戶(hù)文檔，關(guān)閉計算機或執行用戶(hù)指定的命令。

    3)后臺監控管理程序:對網(wǎng)絡(luò )UPS設備進(jìn)行集中監控和維護管理，提供UPS歷史數據查詢(xún)、UPS遠程控制等功能。當UPS故障時(shí)，可采用多種形式通知用戶(hù)，包括告警、發(fā)送傳呼信息。發(fā)送E-mail、手機短信息等。

    (2)系統功能。

    l)分層管理。UPSITECENTER對UPS實(shí)行分層管理，它不限制接入UPS的數量，響應及時(shí)，占用網(wǎng)絡(luò )資源少。分層管理模式滿(mǎn)足用戶(hù)對數量龐大的UPS進(jìn)行管理，不會(huì )在界面上出現大量的UPS，導致查詢(xún)困難，各行政區的UPS運行狀況一目了然。用戶(hù)可以根據UPS數量的多少任意劃分，方便管理。UPSITECENTER的這種管理方法稱(chēng)為"UPS樹(shù)"。

    2)告警通知。UPS告警時(shí)，UPSITECENTER自動(dòng)彈出告警對話(huà)框，發(fā)出告警聲響、發(fā)送E-mail或發(fā)送傳呼信號等，通知維護人員。

    3)安全關(guān)機程序。UPS告警時(shí)，根據預先定義的處理方式(具有7種事件處理能力)，執行命令文件，自動(dòng)保存用戶(hù)文檔，關(guān)閉計算機，大程度地保護數據和設備的安全。

    4)歷史記錄查詢(xún)。提供4萬(wàn)條完備的歷史記錄，包括歷史事件、歷史控制和歷史數據。

    a)歷史事件記錄查詢(xún):通過(guò)歷史事件記錄可以查詢(xún)一段時(shí)間內UPS的所有事件或某一種事件，甚至還可以根據事件的告警等級進(jìn)行查詢(xún)，對查詢(xún)結果可以進(jìn)行排序。

    b)歷史控制記錄查詢(xún):通過(guò)歷史控制記錄可以查詢(xún)一段時(shí)間內的所有控制記錄或某一種控制記錄。甚至還可以根據控制的告警等進(jìn)行查詢(xún)，對查詢(xún)結果可以進(jìn)行排序。

    c)歷史數據記表查詢(xún):通過(guò)歷史數據記錄可以查詢(xún)一段時(shí)間內的所有歷史數據記錄或某一種信號的歷史記錄，并可以對查詢(xún)范圍進(jìn)行限制，查詢(xún)結果可以以曲線(xiàn)形式顯示。

    5)服務(wù)功能。UPSITECENTERUPS集中監控系統的安全關(guān)機程序以服務(wù)形式存在，計算機啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載并駐留內存。當UPS發(fā)生告警事件時(shí)，根據設置執行安全關(guān)機程序，自動(dòng)保存用戶(hù)文檔。用戶(hù)可以通過(guò)控制面板中的設置程序對參數進(jìn)行設置。

    6)網(wǎng)絡(luò )測覽。SNMP卡提供上網(wǎng)功能，用戶(hù)可以通過(guò)IE、Netscape等測覽器觀(guān)察UPS的運行情況，并進(jìn)行必要的控制。

    7)安全管理機制。SNMP卡具有嚴格的安全管理機制，具體體現在以下3個(gè)方面:

    a)Web測覽權限分為管理員、操作員和一般查看用戶(hù)3個(gè)級別，一般查看用戶(hù)只能進(jìn)行UPS的數據捌覽，操作員用戶(hù)在此基礎上還可以對UPS進(jìn)行控制，而管理員還可以設置或修改SNMP卡運行參數。

    b)無(wú)論Web用戶(hù)、后臺監控軟件還是NMS用戶(hù)，對UPS的控制都有詳細記錄，包括用戶(hù)名稱(chēng)、時(shí)間和控制內容。

    c)只有管理員才可以通過(guò)TTY、TELNET登錄SNMP卡。

    8)個(gè)性化顯示。提供柱狀圖、數據列表圖、曲線(xiàn)圖、碼表圖、狀態(tài)圖和組態(tài)圖等6種顯示界面，根據需要選擇響應的顯示方式。

    3.組網(wǎng)方案

    UPSITECENTER采用主動(dòng)上報告警策略，所有數據在SNMP卡上進(jìn)行前置處理，數據保留在卡上。SNMP卡除了定時(shí)與中心保持聯(lián)絡(luò )外，只有告警時(shí)d與中心建立網(wǎng)絡(luò )連接，網(wǎng)絡(luò )資源占用極少。

    方案一:本方案適用于企業(yè)或公司等以太局域網(wǎng)的UPS監控，UPS需要外加SNMP卡。

    每塊SNMP卡分配一個(gè)IP地址并接入計算機，通過(guò)超級終端設置IP地址，使UPS成為局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )設備。用戶(hù)可以通過(guò)IE等Web測覽工具訪(fǎng)問(wèn)SNMP卡所在的計算機IP地址，運行網(wǎng)絡(luò )集中監控軟件即可監控UPS。

    由于一個(gè)局域網(wǎng)的UPS數量較少，維護工作偏重于計算機保護。對于需要維護的計算機應運行安全程序，在安全程序上設置UPSIP地址，與UPSSN-MP卡建立網(wǎng)絡(luò )連接，同時(shí)設置安全關(guān)閉計算機的外部條件。

    方案二:本方案主要適用于電信、化工、鐵路、銀行、特大型企業(yè)等需要對多個(gè)城市UPS進(jìn)行集中監控和管理的廣域網(wǎng)應用場(chǎng)合，這種組網(wǎng)方式要求具備基本的傳輸網(wǎng)和已組建的廣域網(wǎng)。

    UPS監控組網(wǎng)和計算機組網(wǎng)一樣，廣域網(wǎng)中的各局域網(wǎng)的計算機保護和監控方案一相同，每塊SNMP卡在其所屬的網(wǎng)段中分配一個(gè)IP地址，成為廣域網(wǎng)中的一個(gè)節點(diǎn)。

    由于廣域網(wǎng)與每個(gè)局域網(wǎng)之間的通信帶寬較窄，因此UPS監控不能影響正常的數據通信。UPSITECENTER集中監控軟件采用告警主動(dòng)上報的處理策略。在沒(méi)有告警信息時(shí)，間隔一段時(shí)間與中心監控計算機聯(lián)絡(luò )一次，平時(shí)不占用正常的通信帶寬。

    方案三:本方案主要針對光纖已經(jīng)鋪設到位的電力系統。

    實(shí)施條件:主站和分站安裝了SDH等接入網(wǎng)通信設備，有以太網(wǎng)接口設備，能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信。

    增加設備:SNMP卡、光纖傳輸網(wǎng)絡(luò )信號光收發(fā)器。

    接入方法:將SNMP卡插入UPS，通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)將SNMP卡與光收發(fā)器連接起來(lái)，光收發(fā)器通過(guò)光纖接大分站SDH以太網(wǎng)接口，使UPS成為網(wǎng)絡(luò )設備。

    根據網(wǎng)絡(luò )分布情況，對每個(gè)SNMP卡分配IP地址，設置可以訪(fǎng)問(wèn)SNMP的計算機，即可在中心監控UPS。

    方案四:寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )設備的運行需要引入大量的UPS設備。一個(gè)電信智能小區寬帶互聯(lián)網(wǎng)往往涉及成百上千個(gè)小區，每個(gè)小區的寬帶網(wǎng)絡(luò )設備配置一到兩臺UPS，這樣就有上千臺UPS需要投入人力、物力進(jìn)行維護。

    通過(guò)給每臺UPS增加一塊SNMP卡，在中心增加一臺計算機，運行集中監控軟件，利用現有網(wǎng)絡(luò )即可組建一個(gè)UPS集中監控網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)集中監控網(wǎng)絡(luò )，可以隨時(shí)了解UPS的運行狀況，及時(shí)準確地對UPS進(jìn)行維護。

    例如利用監控系統對UPS蓄電池充放電進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現蓄電池的異常情況，提早更新?lián)p壞的蓄電池，保證停電后蓄電池供電正常等。

    UPSITECENTER網(wǎng)絡(luò )UPS集中監控系統可廣泛應用于電信、銀行、證券、鐵路、化工、廣電、企業(yè)、交易所等領(lǐng)域，其中:方案一適用于局域網(wǎng)，方案二適用于廣域網(wǎng)，方案三、四適用于城域網(wǎng)應用場(chǎng)合。

    4.方案效果

    該方案設計上留有了一定裕量，控制中心共配置兩臺臺達H系列UPS，為將來(lái)增加系統設備提供充足的用電容量，而且使用了雙機熱備份電源系統，相對提升了UPS設備的安全運行。同時(shí)由于安圣iTrustUPS具有多種組網(wǎng)方案，可實(shí)現遠程UPS集中監控管理，達到遠端無(wú)人值守的集中管理的功效，不但降低了操作者管理上的負擔，更可以達到即時(shí)通報、智能處理的電源管理效果。