1771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC3161771-IXEK ABGE IC693ACC316
一 簡介
隨著我國工業(yè)的自動化整體水平的提高,企業(yè)中的控制系統(tǒng)及控制設備的種類也越來越多;同時,隨著市場經濟的發(fā)展,各個企業(yè)也對DCS系統(tǒng)的要求也越來越高,除了要滿足常規(guī)的控制以外,還要求DCS系統(tǒng)能將控制系統(tǒng)的各個運行參數(shù)實時傳送到上位的MIS系統(tǒng)或SIS系統(tǒng)中去,進行數(shù)據(jù)后處理加工、共享、性能優(yōu)化。所有的這些,都對DCS系統(tǒng)提出了通訊問題,包括和其它DCS或PLC的通訊、以及與上位機的通訊。
在諫壁發(fā)電廠的四臺300MW機組(7#、8#、9#、10#)的DCS改造中,全部采用的Foxboro公司的I/A’s系統(tǒng),與I/A’s通訊的裝置有893類智能數(shù)據(jù)采集前端、鍋爐高過壁溫分析系統(tǒng)、基于PC機的實時報表數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、PI海量數(shù)據(jù)庫(SIS系統(tǒng)),幾乎涵蓋了DCS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進行通訊的所有方式:使用專業(yè)通訊硬件實現(xiàn)通訊、使用專業(yè)通訊軟件實現(xiàn)通訊、自行開發(fā)通訊程序(包括:串口通訊、TCP/IP通訊、FTP通訊、基于TCP/IP的MODBUS協(xié)議通訊)。
下面,將對以上幾種通訊方式的實現(xiàn)做一個簡單介紹并比較,給出在選擇通訊方式時的幾點建議。
二 利用硬件實現(xiàn)通訊
對于市場上廣泛使用的A-B公司PLC產品,F(xiàn)oxboro公司專門開發(fā)的通訊硬件--集成在I/A’s中的AB-STATION,通過AB-STATION,在I/A’s中可以直接對A-B的PLC進行管理、組態(tài)、通訊及數(shù)據(jù)采集監(jiān)視,使整個系統(tǒng)既具有PLC快速的優(yōu)點,又具有DCS系統(tǒng)友好的人機界面,強大的數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)勢。
對于工業(yè)界廣泛采用的MODBUS協(xié)議(含ASCII協(xié)議及RTU協(xié)議),F(xiàn)oxboro公司開發(fā)了多種符合MODBUS協(xié)議的硬件,主要有:MODBUSGATEWAY,MODBUSGATEWAYPLUS,適用于RS-232通訊及RS-485通訊,并可以選擇做為仆方或主方。采用專門的通訊硬件,可以與一切提供MODBUS協(xié)議通訊接口的設備進行通訊,包括其它公司的DCS系統(tǒng)、PLC產品等。在上海Foxboro公司所實施的大部分需要進行通訊的項目中均采用這種方式。
除以上兩種專門通訊硬件外,F(xiàn)oxboro公司還有一個可以自定義協(xié)議的通訊硬件—FOREIGNDEVICEINTIGRATOR30(設備集成器30)。使用此通訊硬件,需要通訊的雙方只要定義好通訊數(shù)據(jù)包格式(包括數(shù)據(jù)包報頭信息、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)包報尾信息)和通訊參數(shù)(包括起始位、停止位、數(shù)據(jù)位、波特率)即可實現(xiàn)通訊。在鎮(zhèn)江電廠項目中,上海Foxboro公司就采用這個方法實現(xiàn)了與GEPLC及無錫陽山智能數(shù)據(jù)采集前端的通訊,大大減少了用戶的投資。
此外,對于市場上使用較多的PLC和DCS產品,F(xiàn)oxboro公司提供專門的通訊軟件進行通訊。
以上所有的通訊方式所采用的硬件是一樣的:通訊處理機30(COMMUNICATIONPROCESSOR30),不同之處在于所選用的通訊軟件不一樣。
對于MODBUS協(xié)議,采用的波特率通常為9600bps,因此每秒所能通訊的數(shù)據(jù)包是有限制的。
對于MODBUS協(xié)議,如果MODBUS設備不同,每個通訊包所能通訊的量是不一樣的,通常使用的548設備可以通訊到256個字節(jié),亦即128個模擬量或2048個數(shù)字量。
標準的MODBUS通訊幀格式為:“〈仆方地址〉〈功能碼〉〈起始地址〉〈數(shù)據(jù)傳送量〉〈校驗碼〉”。對于不同的設備具有不同的MODBUS地址;同一設備,不同數(shù)據(jù)類型(外部寄存器、內部寄存器、外部保持線圈、內部保持線圈等)具有不同的功能碼;同一數(shù)據(jù)類型,讀/寫操作不同時,也具有不同的功能碼。
因此,在考慮MODBUS協(xié)議通訊時,不能只看有多少個模擬量/數(shù)字量,而必須同時考慮:有多少個設備,每個設備的通訊模擬量/數(shù)字量數(shù)據(jù)有多少,數(shù)據(jù)是否雙向傳送,通訊速率為多少。綜合考慮以上因數(shù)后,計算出需要多少個通訊處理器。
需要強調的是:Foxboro公司的硬件通訊產品COMM30與許多公司的硬件通訊方式通過采用插在工程師站/操作員站主板上的串口通訊卡實現(xiàn)不同,F(xiàn)oxboro公司的COMM30具有的CPU芯片,獨立于工程師站及操作員站運行,是控制網絡中一個獨立的處理站,即使在工程師站/操作員站死機時仍能保證通訊的正常運行,這在參與控制的通訊(如與定排程控、吹灰程控等)中顯的尤為重要。
三 用專業(yè)通訊軟件實現(xiàn)通訊
專業(yè)的通訊軟件主要分為兩類:一類實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集與傳送,另一類實現(xiàn)流程畫面的實時傳送。
3.1數(shù)據(jù)的實時采集及傳送
用Foxboro公司開發(fā)的通訊軟件或利用第三方開發(fā)的針對I/A’s的通訊軟件實現(xiàn)通訊是一種非常方便的辦法,它可以大大縮短項目周期。
Foxboro公司的專業(yè)通訊軟件從早期的DataforWindow、PIMS中的DataLink到現(xiàn)在使用的AIM*AT軟件秉承始終如一的思想,利用AISAPI(FOXAPI的早期版本),F(xiàn)OXAPI的內部函數(shù)調用實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時讀寫;利用TCP/IP實現(xiàn)數(shù)據(jù)在I/A’s與PC機之間的雙向傳送;利用DDE技術將I/A’s的數(shù)據(jù)在支持DDE技術的程序(如:Excel、Lotus1-2-3、Delphi等)中顯示,同時提供VB調用函數(shù),便于用戶的二次開發(fā)。該軟件的快傳送速率為0.1秒。在目前的項目中,比較多的采用了這種辦法。
對于目前較流行的OPC通訊協(xié)議,F(xiàn)oxboro公司提供專門的OPC通訊軟件,同時也可以選用第三方,如:MATRICON公司的OPC通訊軟件。
第三方通訊軟件主要是美國OSI公司的PI實時數(shù)據(jù)庫。OSI公司的PI系統(tǒng)基于C/S結構,能將100多家的DCS系統(tǒng)或PLC中的實時數(shù)據(jù)傳送到WindowNT服務器中,利用其的“螺旋門壓縮”技術,將數(shù)據(jù)進行壓縮加工,使其保存周期可長達數(shù)年以上(取決于硬盤容量)。同時,利用其強大的系統(tǒng)工具實現(xiàn)二次開發(fā),包括流程畫面顯示、趨勢顯示、優(yōu)化處理、性能計算等。PI實時數(shù)據(jù)庫在Foxboro的I/A’s中的應用在國外已經有了上百個成功使用的業(yè)績。諫壁發(fā)電廠利用PI系統(tǒng)將其#7、#8、#9、#10四臺300MW機組多達20,000點的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了實時傳送、長達2年的數(shù)據(jù)存儲,并利用其強大的二次開發(fā)工具,為全廠MIS(或SIS)系統(tǒng)的應用開發(fā)服務。
專業(yè)的通訊軟件,如:PI,除了具有高率、高速、數(shù)據(jù)保存時間長、安全可靠、功能強大、界面友好、使用方便等優(yōu)點外,通常在數(shù)據(jù)傳送時還具有以下特性:
l采用“例外報告”方式:設定數(shù)據(jù)需要傳送的變化范圍,對未超過變化范圍的數(shù)據(jù)不傳送,這一機制大大降低了通訊負載。
l具有“數(shù)據(jù)緩存”機制:在網絡通訊中斷時,將需要傳送的數(shù)據(jù)緩存在工作站的硬盤上,待網絡通訊恢復時,在網絡通訊的空閑時再將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫中。這一機制保證了數(shù)據(jù)不丟失。
3.2流程畫面的實時傳送
將流程畫面實時傳送到PC機上,可以使企業(yè)和運行管理人員、熱工儀表維護人員可以及時掌握現(xiàn)場的生產運行情況,便于整個企業(yè)的資源共享、狀態(tài)監(jiān)視及物流管理。
關于流程畫面的實時傳送,目前使用較多的是使用HumingBird公司的Exceed軟件。利用Exceed軟件的Telnet功能和I/A’s的附加顯示管理器(AdditionalDisplayManager),將I/A’s中的流程畫面實時傳送至PC機中,并可以定義在PC機中的操作權限是否可以操作。
除Exceed軟件外,還可以使用GraphOn公司的GO_Global軟件,該軟件可以直接利用網絡傳輸,也可以用撥號方式,將I/A’s中的流程畫面實時傳送至PC機中。
在使用Exceed及GO_Global軟件時,利用Modem撥號,就可以實現(xiàn)“遠程診斷”(FOXWATCH),即:將I/A’s使用情況等信息,及時傳送回Foxboro公司,F(xiàn)oxboro公司的工程技術人員在公司內就可以對用戶的各種要求進行及時響應,對其系統(tǒng)進行診斷,并對用戶提出使用建議。在諫壁發(fā)電廠的I/A’s系統(tǒng)中,就安裝有FOXWATCH軟件,使用效果非常好,廠級、熱工維護人員等在辦公室內即可了解機組生產運行情況;在出現(xiàn)故障時,可以迅速將DCS系統(tǒng)使用情況傳送給Foxboro公司的工程技術人員,在短的時間內得到,降低損失。
無論是采用專門的硬件實現(xiàn)通訊,還是使用專業(yè)的通訊軟件實現(xiàn)通訊,實現(xiàn)方法都比較簡單,下面將重點介紹在Foxboro公司I/A’s產品中用軟件編程方法實現(xiàn)通訊的幾種方法。
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