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(jiǎn)介
隨著我國(guó)工業(yè)的自動(dòng)化整體水平的提高,企業(yè)中的控制系統(tǒng)及控制設(shè)備的種類也越來(lái)越多;同時(shí),隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各個(gè)企業(yè)也對(duì)DCS系統(tǒng)的要求也越來(lái)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(gè)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)傳送到上位的MIS系統(tǒng)或SIS系統(tǒng)中去,進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理加工、共享、性能優(yōu)化。所有的這些,都對(duì)DCS系統(tǒng)提出了通訊問(wèn)題,包括和其它DCS或PLC的通訊、以及與上位機(jī)的通訊。
在諫壁發(fā)電廠的四臺(tái)300MW機(jī)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(guò)壁溫分析系統(tǒng)、基于PC機(jī)的實(shí)時(shí)報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、PI海量數(shù)據(jù)庫(kù)(SIS系統(tǒng)),幾乎涵蓋了DCS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊的所有方式:使用專業(yè)通訊硬件實(shí)現(xiàn)通訊、使用專業(yè)通訊軟件實(shí)現(xiàn)通訊、自行開(kāi)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(duì)以上幾種通訊方式的實(shí)現(xiàn)做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹并比較,給出在選擇通訊方式時(shí)的幾點(diǎn)建議。
二 利用硬件實(shí)現(xiàn)通訊
對(duì)于市場(chǎng)上廣泛使用的A-B公司PLC產(chǎn)品,F(xiàn)oxboro公司專門開(kāi)發(fā)的通訊硬件--集成在I/A’s中的AB-STATION,通過(guò)AB-STATION,在I/A’s中可以直接對(duì)A-B的PLC進(jìn)行管理、組態(tài)、通訊及數(shù)據(jù)采集監(jiān)視,使整個(gè)系統(tǒng)既具有PLC快速的優(yōu)點(diǎn),又具有DCS系統(tǒng)友好的人機(jī)界面,強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)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(kāi)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(shè)備進(jìn)行通訊,包括其它公司的DCS系統(tǒng)、PLC產(chǎn)品等。在上海Foxboro公司所實(shí)施的大部分需要進(jìn)行通訊的項(xiàng)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(gè)可以自定義協(xié)議的通訊硬件—FOREIGNDEVICEINTIGRATOR30(設(shè)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(bào)頭信息、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)包報(bào)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(shí)現(xiàn)通訊。在鎮(zhèn)江電廠項(xiàng)目中,上海Foxboro公司就采用這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)了與GEPLC及無(wú)錫陽(yáng)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(duì)于市場(chǎng)上使用較多的PLC和DCS產(chǎn)品,F(xiàn)oxboro公司提供專門的通訊軟件進(jìn)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(jī)30(COMMUNICATIONPROCESSOR30),不同之處在于所選用的通訊軟件不一樣。
對(duì)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(duì)于MODBUS協(xié)議,如果MODBUS設(shè)備不同,每個(gè)通訊包所能通訊的量是不一樣的,通常使用的548設(shè)備可以通訊到256個(gè)字節(jié),亦即128個(gè)模擬量或2048個(gè)數(shù)字量。
標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)碼〉”。對(duì)于不同的設(shè)備具有不同的MODBUS地址;同一設(shè)備,不同數(shù)據(jù)類型(外部寄存器、內(nèi)部寄存器、外部保持線圈、內(nèi)部保持線圈等)具有不同的功能碼;同一數(shù)據(jù)類型,讀/寫(xiě)操作不同時(shí),也具有不同的功能碼。
因此,在考慮MODBUS協(xié)議通訊時(shí),不能只看有多少個(gè)模擬量/數(shù)字量,而必須同時(shí)考慮:有多少個(gè)設(shè)備,每個(gè)設(shè)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(jì)算出需要多少個(gè)通訊處理器。
需要強(qiáng)調(diào)的是:Foxboro公司的硬件通訊產(chǎn)品COMM30與許多公司的硬件通訊方式通過(guò)采用插在工程師站/操作員站主板上的串口通訊卡實(shí)現(xiàn)不同,F(xiàn)oxboro公司的COMM30具有的CPU芯片,獨(dú)立于工程師站及操作員站運(yùn)行,是控制網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)獨(dú)立的處理站,即使在工程師站/操作員站死機(jī)時(shí)仍能保證通訊的正常運(yùn)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(shí)現(xiàn)通訊
專業(yè)的通訊軟件主要分為兩類:一類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳送,另一類實(shí)現(xiàn)流程畫(huà)面的實(shí)時(shí)傳送。
3.1數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集及傳送
用Foxboro公司開(kāi)發(fā)的通訊軟件或利用第三方開(kāi)發(fā)的針對(duì)I/A’s的通訊軟件實(shí)現(xiàn)通訊是一種非常方便的辦法,它可以大大縮短項(xiàng)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(nèi)部函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀寫(xiě);利用TCP/IP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在I/A’s與PC機(jī)之間的雙向傳送;利用DDE技術(shù)將I/A’s的數(shù)據(jù)在支持DDE技術(shù)的程序(如:Excel、Lotus1-2-3、Delphi等)中顯示,同時(shí)提供VB調(diào)用函數(shù),便于用戶的二次開(kāi)發(fā)。該軟件的快傳送速率為0.1秒。在目前的項(xiàng)目中,比較多的采用了這種辦法。
對(duì)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(shí)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(guó)OSI公司的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。OSI公司的PI系統(tǒng)基于C/S結(jié)構(gòu),能將100多家的DCS系統(tǒng)或PLC中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到WindowNT服務(wù)器中,利用其的“螺旋門壓縮”技術(shù),將數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮加工,使其保存周期可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年以上(取決于硬盤容量)。同時(shí),利用其強(qiáng)大的系統(tǒng)工具實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā),包括流程畫(huà)面顯示、趨勢(shì)顯示、優(yōu)化處理、性能計(jì)算等。PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在Foxboro的I/A’s中的應(yīng)用在國(guó)外已經(jīng)有了上百個(gè)成功使用的業(yè)績(jī)。諫壁發(fā)電廠利用PI系統(tǒng)將其#7、#8、#9、#10四臺(tái)300MW機(jī)組多達(dá)20,000點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳送、長(zhǎng)達(dá)2年的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并利用其強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)工具,為全廠MIS(或SIS)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)服務(wù)。
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(shí)間長(zhǎng)、安全可靠、功能強(qiáng)大、界面友好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)外,通常在數(shù)據(jù)傳送時(shí)還具有以下特性:
l采用“例外報(bào)告”方式:設(shè)定數(shù)據(jù)需要傳送的變化范圍,對(duì)未超過(guò)變化范圍的數(shù)據(jù)不傳送,這一機(jī)制大大降低了通訊負(fù)載。
l具有“數(shù)據(jù)緩存”機(jī)制:在網(wǎng)絡(luò)通訊中斷時(shí),將需要傳送的數(shù)據(jù)緩存在工作站的硬盤上,待網(wǎng)絡(luò)通訊恢復(fù)時(shí),在網(wǎng)絡(luò)通訊的空閑時(shí)再將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)中。這一機(jī)制保證了數(shù)據(jù)不丟失。
3.2流程畫(huà)面的實(shí)時(shí)傳送
將流程畫(huà)面實(shí)時(shí)傳送到PC機(jī)上,可以使企業(yè)和運(yùn)行管理人員、熱工儀表維護(hù)人員可以及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行情況,便于整個(gè)企業(yè)的資源共享、狀態(tài)監(jiān)視及物流管理。
關(guān)于流程畫(huà)面的實(shí)時(shí)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(huà)面實(shí)時(shí)傳送至PC機(jī)中,并可以定義在PC機(jī)中的操作權(quán)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(wǎng)絡(luò)傳輸,也可以用撥號(hào)方式,將I/A’s中的流程畫(huà)面實(shí)時(shí)傳送至PC機(jī)中。
在使用Exceed及GO_Global軟件時(shí),利用Modem撥號(hào),就可以實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程診斷”(FOXWATCH),即:將I/A’s使用情況等信息,及時(shí)傳送回Foxboro公司,F(xiàn)oxboro公司的工程技術(shù)人員在公司內(nèi)就可以對(duì)用戶的各種要求進(jìn)行及時(shí)響應(yīng),對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行診斷,并對(duì)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(jí)、熱工維護(hù)人員等在辦公室內(nèi)即可了解機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行情況;在出現(xiàn)故障時(shí),可以迅速將DCS系統(tǒng)使用情況傳送給Foxboro公司的工程技術(shù)人員,在短的時(shí)間內(nèi)得到,降低損失。
無(wú)論是采用專門的硬件實(shí)現(xiàn)通訊,還是使用專業(yè)的通訊軟件實(shí)現(xiàn)通訊,實(shí)現(xiàn)方法都比較簡(jiǎn)單,下面將重點(diǎn)介紹在Foxboro公司I/A’s產(chǎn)品中用軟件編程方法實(shí)現(xiàn)通訊的幾種方法。
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