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摘 要:随着经济的发展,很多企业也开始扩建规模,纷纷建立工艺工段的数据共享系统,同时也在提高产品质量和节省成本等方面进行改革。现在很多企业都在深入探索期,他们想要实现DCS控制系统和多台智能二次仪表之间的通讯功能。所以,本文将会这一问题进行分析,以U6-200智能控制器和中控的ECS700DCS控制系统之间实现通讯为主,提供一些DCS系统和二次仪表实现通讯的方案。
关键词:DCS 智能仪表 通讯探讨
当今时代是处于经济全球化、网络化、科技化的社会经济下,企业之间的竞争也是非常激烈,拥有最先进的技术才是企业提高市场竞争地位的关键。目前很多企业也开始向这将DCS控制系统和智能二次仪表之间实现通讯的目标发展,本文将会以U6-200智能控制器和ECS700DCS为主要分析对象,来研究DCS控制系统和以此仪表实现通讯的方案。
一、概述U6-200智能控制器和ECS700DCS
U6-200智能控制器是在IEC61010-1:2001的基础上进行创新的集成化可编程的控制器,它在各种环境下都可以进行自动化监测、检测和控制。这种控制器使用的是若S85、RS-232或是以太网等方式实现通讯,这样仪表之间可以实现点对点的通信,而且每台仪表还能和上位机组之间构成一个完整的监控体系,从而实现对每个车间的工作情况进行自动化的集中管理和监控。U6-200智能控制器也可以选择7英寸的液晶触摸屏来作为操作和显示界面,而且前面的防护级别是与IP65要求相符合的。关于U6-200智能控制器的外观可见图1。
ECS700则是属于SUPCON WebFied控制系统系列之一,该系统具有的信号处理技术是非常成熟的,同时它还具有高速的网络通信功能、软件平台可靠、现场总线技术、软件设计的功能等。该系统具有微处理器性能非常高,控制算法比较先进且发展成熟,这样能够提高整个控制系统的性能和功能。而且在ECS700系统中还具有别的系统不具备的多种现场总线仪表、智能仪表的通信互连、PLC等功能,它完全达到了Profibus-DP、MOdbus、HostLink等各种国际协议网际的互联标准,这也使它成为了一个结构非常灵活、功能完善、全数字化的开放式集散控制系统,它也适用于更复杂和更广泛的领域。
二、介绍协议、通讯方式
通讯方式要根据通讯距离和现场情况进行选择。比如:以太网、RS485、光纤通讯、RS232等。
想要两个设备之间实现通讯不仅需要合理的选择通讯方式,同时更需要一样的通讯协议,想要完成通讯两台设备还需要担任不同的任务。在实现通讯系统中,提供数据的体系则是服务端,而使用这些数据的则是客户端(Client)。一般情况如果通讯路径是正常的,且协议匹配,客户端只需要发送相应的请求,服务端就可以接收到响应同时建立通讯途径。工业现场一般使用的通讯协议包括:Profibus-DP、Modbus、Modbus-TCP、CAN等。想要通过不同的协议实现设备之间的通讯,需要利用协议转换器来辅助。
三、建立通讯的步骤
1.建立通讯网络。根据实际的通讯距离、现场条件等布置相关的通讯介质和设备,同时根据相应的标准规范完成正确的连接。比如:接续盒、光纤溶接、光纤收发器、屏蔽通讯电缆、交换机的放置、布置以太网等任务。
2.对智能二次仪表通讯进行相关参数的设置。如果使用Modbus-RTU和RS4875同讯方式,使用U6-200智能控制器来构建通讯系统,就需要对U6-200智能控制器相关的通讯数值进行设置,比如:数据位、通讯方式、停止位、波特率、仪表地址、校验位等模块。关于U6-200智能控制器通讯相关参数设置可见图2。
3.对DCS控制系统进行组态。根据通讯参数的设置,以及智能二次仪表建立的通讯协议等,对DCS进行组态,实现组态后该系统就可以采集和下发智能二次仪表的相关数据信息了。对于较为特殊的智能二次仪表协议,DCS控制系统没有相应的解析协议功能,那么想要实现通讯,就需要认为编写对应的程序来实现目的。
四、案例介绍
此时用户现场拥有近20台的U6-200智能控制器分散分布着,而且智能控制器的IO点数也是不较多,其中信号的类型也是非常丰富的。用户想要通过DCS控制系统对U6-200系统中所有的数据进行监控且实现操作,根据经验分析,首先要ECS700和U6-200实现庞大数据的采集和下发,其次要提高通讯的实时性、可靠性和正确性。
首先,DCS控制系统要利用通讯卡进行以此仪表相关数据的下发和数据采集。
在ECS700中控系统之中,XP248是属于一个多串口且协议较多的通讯卡(即网关卡),它是DCS控制系统和别的智能设备(比如:称重仪表、PLC、变频器)实现连接的网间设备。XP248卡能够支持的协议有:HostLink协议、自定义的通讯协议、Modbus协议等,同时它还支持主机模式和从机模式的Modbus协议。另外,利用XP248可以实现4路串口的同时运作,每路的串口只有两种通讯方式分别是:RS-232、RS-485。而且这4个串口可以同时实现不同的协议。在4路串口中关于COM0-COM1和COM2-COM3,可以使用互为冗余的相关串行通道,这样可以保证通讯的稳定。
在ECS700和很多它U6-200实现通讯的时候,首先要利用RS485的总线方式,把不同地方的多台智能二次仪表相关的通讯端口实现物理连接,之后再将其与DCS控制系统中对应的XP248卡件中的COM接口实现连接。因为U6-200拥有标准的Modbus相关洗衣,所以U6-200和ECS700可以很容易实现数据的下发和此案已,从而对分布数据进行集中的监控。在通讯过程中主站是ECS700,而从站则是U6-200。DCS主要是通过U6-200中了解通讯数据,之后进行DCS组态。详细过程可见图3。
五、结语
在实现多台智能仪表RS485相关的总线通信时,要注意以下几点:首先,要对每个智能仪表RS485实现通讯的功能进行检查是否正常。因为每台仪表通讯接口都是串联在一起的,一旦其中一臺出现问题,其他的设备也将会受到影响。其次,每台仪表都要做好接地的工作。避免仪表遭到强电流的影响或是雷击等情况。最后,关于RS485通讯总线方面要做好屏蔽层的建立,以此来增强通讯的稳定性和抗干扰能力。
参考文献:
[1]韩海强. 浅谈DCS控制系统与智能二次仪表通讯实践[J]. 数字技术与应用, 2016(5):17-18.
[2]杨权文. DCS与其它智能设备之间通讯的研究[C]// 中国化工学会信息技术应用专业委员会年会. 2007.
[3]王定明. 远程智能I/O及与DCS系统的互联通讯技术探讨[J]. 青海电力, 2004, 23(4):41-43.
关键词:DCS 智能仪表 通讯探讨
当今时代是处于经济全球化、网络化、科技化的社会经济下,企业之间的竞争也是非常激烈,拥有最先进的技术才是企业提高市场竞争地位的关键。目前很多企业也开始向这将DCS控制系统和智能二次仪表之间实现通讯的目标发展,本文将会以U6-200智能控制器和ECS700DCS为主要分析对象,来研究DCS控制系统和以此仪表实现通讯的方案。
一、概述U6-200智能控制器和ECS700DCS
U6-200智能控制器是在IEC61010-1:2001的基础上进行创新的集成化可编程的控制器,它在各种环境下都可以进行自动化监测、检测和控制。这种控制器使用的是若S85、RS-232或是以太网等方式实现通讯,这样仪表之间可以实现点对点的通信,而且每台仪表还能和上位机组之间构成一个完整的监控体系,从而实现对每个车间的工作情况进行自动化的集中管理和监控。U6-200智能控制器也可以选择7英寸的液晶触摸屏来作为操作和显示界面,而且前面的防护级别是与IP65要求相符合的。关于U6-200智能控制器的外观可见图1。
ECS700则是属于SUPCON WebFied控制系统系列之一,该系统具有的信号处理技术是非常成熟的,同时它还具有高速的网络通信功能、软件平台可靠、现场总线技术、软件设计的功能等。该系统具有微处理器性能非常高,控制算法比较先进且发展成熟,这样能够提高整个控制系统的性能和功能。而且在ECS700系统中还具有别的系统不具备的多种现场总线仪表、智能仪表的通信互连、PLC等功能,它完全达到了Profibus-DP、MOdbus、HostLink等各种国际协议网际的互联标准,这也使它成为了一个结构非常灵活、功能完善、全数字化的开放式集散控制系统,它也适用于更复杂和更广泛的领域。
二、介绍协议、通讯方式
通讯方式要根据通讯距离和现场情况进行选择。比如:以太网、RS485、光纤通讯、RS232等。
想要两个设备之间实现通讯不仅需要合理的选择通讯方式,同时更需要一样的通讯协议,想要完成通讯两台设备还需要担任不同的任务。在实现通讯系统中,提供数据的体系则是服务端,而使用这些数据的则是客户端(Client)。一般情况如果通讯路径是正常的,且协议匹配,客户端只需要发送相应的请求,服务端就可以接收到响应同时建立通讯途径。工业现场一般使用的通讯协议包括:Profibus-DP、Modbus、Modbus-TCP、CAN等。想要通过不同的协议实现设备之间的通讯,需要利用协议转换器来辅助。
三、建立通讯的步骤
1.建立通讯网络。根据实际的通讯距离、现场条件等布置相关的通讯介质和设备,同时根据相应的标准规范完成正确的连接。比如:接续盒、光纤溶接、光纤收发器、屏蔽通讯电缆、交换机的放置、布置以太网等任务。
2.对智能二次仪表通讯进行相关参数的设置。如果使用Modbus-RTU和RS4875同讯方式,使用U6-200智能控制器来构建通讯系统,就需要对U6-200智能控制器相关的通讯数值进行设置,比如:数据位、通讯方式、停止位、波特率、仪表地址、校验位等模块。关于U6-200智能控制器通讯相关参数设置可见图2。
3.对DCS控制系统进行组态。根据通讯参数的设置,以及智能二次仪表建立的通讯协议等,对DCS进行组态,实现组态后该系统就可以采集和下发智能二次仪表的相关数据信息了。对于较为特殊的智能二次仪表协议,DCS控制系统没有相应的解析协议功能,那么想要实现通讯,就需要认为编写对应的程序来实现目的。
四、案例介绍
此时用户现场拥有近20台的U6-200智能控制器分散分布着,而且智能控制器的IO点数也是不较多,其中信号的类型也是非常丰富的。用户想要通过DCS控制系统对U6-200系统中所有的数据进行监控且实现操作,根据经验分析,首先要ECS700和U6-200实现庞大数据的采集和下发,其次要提高通讯的实时性、可靠性和正确性。
首先,DCS控制系统要利用通讯卡进行以此仪表相关数据的下发和数据采集。
在ECS700中控系统之中,XP248是属于一个多串口且协议较多的通讯卡(即网关卡),它是DCS控制系统和别的智能设备(比如:称重仪表、PLC、变频器)实现连接的网间设备。XP248卡能够支持的协议有:HostLink协议、自定义的通讯协议、Modbus协议等,同时它还支持主机模式和从机模式的Modbus协议。另外,利用XP248可以实现4路串口的同时运作,每路的串口只有两种通讯方式分别是:RS-232、RS-485。而且这4个串口可以同时实现不同的协议。在4路串口中关于COM0-COM1和COM2-COM3,可以使用互为冗余的相关串行通道,这样可以保证通讯的稳定。
在ECS700和很多它U6-200实现通讯的时候,首先要利用RS485的总线方式,把不同地方的多台智能二次仪表相关的通讯端口实现物理连接,之后再将其与DCS控制系统中对应的XP248卡件中的COM接口实现连接。因为U6-200拥有标准的Modbus相关洗衣,所以U6-200和ECS700可以很容易实现数据的下发和此案已,从而对分布数据进行集中的监控。在通讯过程中主站是ECS700,而从站则是U6-200。DCS主要是通过U6-200中了解通讯数据,之后进行DCS组态。详细过程可见图3。
五、结语
在实现多台智能仪表RS485相关的总线通信时,要注意以下几点:首先,要对每个智能仪表RS485实现通讯的功能进行检查是否正常。因为每台仪表通讯接口都是串联在一起的,一旦其中一臺出现问题,其他的设备也将会受到影响。其次,每台仪表都要做好接地的工作。避免仪表遭到强电流的影响或是雷击等情况。最后,关于RS485通讯总线方面要做好屏蔽层的建立,以此来增强通讯的稳定性和抗干扰能力。
参考文献:
[1]韩海强. 浅谈DCS控制系统与智能二次仪表通讯实践[J]. 数字技术与应用, 2016(5):17-18.
[2]杨权文. DCS与其它智能设备之间通讯的研究[C]// 中国化工学会信息技术应用专业委员会年会. 2007.
[3]王定明. 远程智能I/O及与DCS系统的互联通讯技术探讨[J]. 青海电力, 2004, 23(4):41-43.