BPX裝置DCS系統(tǒng)與ITCC系統(tǒng)通訊技術(shù)攻關(guān)

顧華欣

摘 要：介紹通過DCS系統(tǒng)將機組數(shù)據(jù)引入Uniformance，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：DCS；ITCC；監(jiān)控；通訊

1 概述

BPX裝置使用的是Honeywell公司生產(chǎn)的TPS系統(tǒng)，即：全廠一體化解決方案系統(tǒng)，它基于MS Windows NT 工作站。TPS將各種技術(shù)集成在一起，包括：Windows NT操作系統(tǒng)，OLE公共軟件，ODBC公共數(shù)據(jù)庫技術(shù)。TPS系統(tǒng)采用安全的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。TPN即TPS過程網(wǎng)絡(luò)：TPS的主干網(wǎng)，PCN上的節(jié)點需通過TPN來訪問過程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，即LCN，包括GUS/US/UXS/UWS，APP/AM/AXM/NIM/HM/CG/PLNM。過程控制網(wǎng)，即UCN網(wǎng)絡(luò)包括：NIM/HPM/APM/PM/LM/SM。

2 通訊系統(tǒng)組成

BPX裝置的壓縮機的監(jiān)控由TRICONEX PLC實現(xiàn)，為了在Uniformance上遠程監(jiān)控，需要對PLC和DCS之間建立通訊，將機組的數(shù)據(jù)引入DCS中，再將數(shù)據(jù)傳到Uniformance上，滿足管理人員的要求。

2.1 通訊系統(tǒng)硬件組成

BPX裝置控制系統(tǒng)采用Honeywell的TPS系統(tǒng)，對裝置的工藝參數(shù)進行集中監(jiān)測、控制。壓縮機采用TS3000對機組進行監(jiān)控和聯(lián)鎖保護，同時，利用TPS系統(tǒng)的SI串口通訊卡，通過Modbus通訊協(xié)議與TS3000 PLC進行通訊。

每個IOP可帶一個或兩個FTA，F(xiàn)TA通過電源適配卡與IOP進行連接，SI FTA有兩種，一種是Allen-Bradley SI FTA （型號 MU-TSIA12），只有RS232接口，用來與AB PLC相連，另一種是Modbus SI FTA （型號 MU-TSIM12），可與其它任何標(biāo)準(zhǔn)RS232/485接口的設(shè)備相連，其RS232接口為25針母頭。Honeywell RS485接口最多可以連接15個設(shè)備，終端要有120歐姆的終端電阻，如圖1所示，用RS485通訊電纜將SI FTA與現(xiàn)場設(shè)備連接好。

2.2 通訊系統(tǒng)軟件組態(tài)

TPS系統(tǒng)對于串口通訊的組態(tài)是通過建立數(shù)組（Array）點定義，進行SI組態(tài)，在HPM控制功能組態(tài)中確定以下參數(shù)：NNUMERIC-Numerics量的最大個數(shù)，要求為16的倍數(shù)；NSTRING-Strings量的最大個數(shù)，要求為16的倍數(shù)；NTIME-Times量的最大個數(shù)，要求為32的倍數(shù)；NARRSLOT-最大可以設(shè)置256個Array點，其中最多80個可用于SI卡；SCANPER-此參數(shù)表明HPMM以多長的周期掃描SI數(shù)據(jù)并把它們打包進Array點中，此參數(shù)影響到Array點的最大設(shè)置量，當(dāng)掃描周期為1s時，Array點最多為80個，當(dāng)掃描周期為0.5s時，Array點最多為40個，當(dāng)掃描周期為0.25s時，Array點最多為20個。設(shè)置完參數(shù)后在IO MODULE CONFIGRATION中組態(tài)SI卡，組態(tài)方法與其它模件組態(tài)方法相同。IOPNUM-SI IOP的模件號，與在Node Specific Configuration中的組態(tài)相對應(yīng)；FTANUM-1 or 2，選擇用哪一塊FTA；DEVADDR - PLC在MODBUS通訊網(wǎng)上的地址，與PLC中的設(shè)置應(yīng)一致；AUX-參數(shù)是用來設(shè)置與標(biāo)準(zhǔn)MODBUS設(shè)備通訊參數(shù)，AUXDATA3為485.000，AUXDATA4為9600.000。TPS系統(tǒng)通過ARRAY點與外設(shè)備進行串行通訊，每個SI卡能帶32個Slot（Array點），16個slot（Array點）在FTA1，另16個Slot（Array點）在FTA2。一個Array點可組態(tài)512個Bool（Flag）量，或16個Reals（Numerics），或32個Integers（Numerics），或64個Byte-sized（Numerics），或64個ASCII字符（Strings）。一個Array點只能用Strings、Flags、Numerics中的一種類型作為變量，Array點的傳送數(shù)據(jù)表示法，由點名、數(shù)據(jù)類型、索引號（i）三部分組成，如：ARR01.FL（9），其中ARR01是Array點名，F(xiàn)L表示此Array點是Flag量，（9）表示是此Array點的第九個量。

3 技術(shù)攻關(guān)

3.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

BPX裝置機組共兩臺PLC，即K201PLC和K501PLC，在Uniformance上需要監(jiān)控的ITCC的數(shù)據(jù)都是模擬量的點，我們將這些點進行了統(tǒng)計、匯總：

K201PLC位號統(tǒng)計表（部分）：共計165點；K501PLC位號統(tǒng)計表（部分）：共計173點。

3.2 DCS組態(tài)建點

根據(jù)ITCC上點的位號，在DCS上建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)點，如ITCC上的位號是wT2650，在DCS上的數(shù)據(jù)點位號TI2650，并輸入對應(yīng)的量程、描述等。在DCS上建立若干數(shù)組點，將DCS上的數(shù)據(jù)點與ITCC的點一一對應(yīng)。在DCS控制器中編寫了兩個CL程序，即K201COM和K501COM，通過CL程序，實現(xiàn)了ITCC數(shù)據(jù)點與DCS數(shù)據(jù)點之間的量程轉(zhuǎn)換。

3.3 DCS與ITCC之間通訊調(diào)試

CL程序編譯完成后，進行了程序安裝，啟動程序后，檢查ITCC系統(tǒng)的點與DCS上的點的實時值進行了對比，基本一致。

4 效益

此項目創(chuàng)效10余萬元，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，為分析和監(jiān)控機組運行提供了保障。

5 結(jié)束語

BPX裝置DCS系統(tǒng)與ITCC系統(tǒng)通訊技術(shù)攻關(guān)項目未投入任何成本，依靠技術(shù)人員豐富的技術(shù)經(jīng)驗、DCS系統(tǒng)知識，完成了此次技術(shù)攻關(guān)。項目完成后，到目前為止通訊運行正常。

參考文獻：

[1]李紅嬌.DCS系統(tǒng)下組態(tài)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2010.