几种自控通讯问题的处理改进方法

刘亮

(青岛石化检修安装工程有限责任公司，山东 青岛 266043)

下面以几个工作遇到几个具体通讯问题，阐述仪表通讯中的应用:

1.DCS与PLC三种连接方式:modbus协议下，CP341模块，以太网协议下的通过CP343-Lean模块经路由器与DCS连接，通过MPI接口做冗余后经过转换器与PG连接。中海油三套成套设备中，以上三种通讯方式都存在。

一般情况下都是用自带的MPI接口做冗余后经过ADP转换器与PG连接。假若选择的控制器接口较少时，S7-200只能通过modbus的主从协议方式，通过S7-200设置为主站，根据modbus一主多从的方式，实现一个接口与几个设备互联通讯的功能，S7-300由于其先进的扩展性能，在自身接口较少的情况下，可以扩展CP341模块加加密狗，通过modbus协议与主从设备进行通讯，这种连接通讯方式下，主控器在通讯协议的主从性能要求就不是很大，以太网协议下还可以通过CP343-Lean模块配加密狗经路由器挂接到DCS所在的网段进行通讯，相对于通讯modbus协议通讯来说，速率高，设置简单，缺点与CP341相同，需要购买西门子的加密狗，成本较高。

2.根据MODBUS通讯协议，一个MODBUS主站，可以与多个从站通讯。接口满足的情况下，S7300可以满足同时为modbus主、从站的需求，现PLC的两个端口均已用完，但PLC与现场流量计通讯方式为:PLC作为主站，流量计作为从站，因此DCS可采用MODBUS从站方式与PLC进行通讯，西门子PLC对DCSMODBUS从站进行写操作。只需将DCSMODBUS通讯线并连与流量计通讯线接在一起即可。

通讯协议:标准MODBUS协议

从站地址:14

波特率:9600

数据位:8

奇偶校验:无

停止位:1

根据数据长度，我们可将累积量使用自定义4字节变量，数据范围为±1.175490351E-38～3.402823466E+38，可以满足天然气累积量的需求。其他变量采用2字节半浮点型即可满足变量范围的需求。

3.集散系统采用浙大中控DCS，每个装置单独控制器进行控制，装置间联系又比较密切，用到的站间通信较多，采用的纯正的对等式网络，不容易出现网络瘫痪的情况，工程师站基本功能具备，但是时间和历史服务器统一管理协调性差，每台操作站作为自己的历史服务器，不会出现因为历史服务器故障或者重启，历史趋势丢失的情况。不管上位或者下位修改组态都要重新编译区别于FOXBORO系统修改下载即可执行的特点，与和利时系统差不多修改组态较为繁琐。无HART通讯功能，不便于现场设备维护、管理。

4.采用多种通讯形式实现多自控系统间的数据共享:中海油重质油加工中心装车场从现场装车控制到控制室DCS显示及控制功能由三套套控制系统分别为浙大中控DCS和西门子PLC S7-300以及深圳奥图威尔由GE PLC完共同完成，其中浙大中控DCS作为中心控制室完成显示监视功能，西门子PLC完成现场发油机泵的启停及状态采集，GE PLC完成现场装车、刷卡、计量采集等任务，三大控制体系之间的数据共享主要依靠modbus通讯以及光纤远传以及以太网实现，可以说装车场整个现场到最终控制室的整个数据网应用到自控系统的大部分通讯，下面详细阐述通讯在三大控制体系完成数据共享功能:

1.浙大中控DCS与现场操作室操作站通过CIMPLICITY window软件上位软件的串行通讯设置通过RS485实现modbus通讯，经过RS485、光纤转换器远传到中控室，实现DCS上位机的数据显示。

2.现场16台GE PLC通过modbus支持的主从协议，通过控制电缆连接到操作室，经过RS485、以太网转换器转换后连接到操作站所在的网段，进行数据交互。

3.操作室西门子PLC S7-300经过卡件CP343节点，通过以太网连接到路由器，从而进入操作站所在的网段，完成数据交互，其中S7-300 CP315控制器通过profibus-DP总线通讯完成与下级I/O卡件的级联。由于上位软件的原因，GE、西门子PLC通过到操作站的数据，需要经过三方软件KEPServer完成数据交互到上位显示。

从上面可以看出，目前485串行接口通讯方式，依然是小型系统实现数据共享的主流，随着其他通讯方式的优化以及通讯成本的降低，这些通讯的优化与串口通讯配合，克服了一些485接口通讯方式的弊端，例如，485通讯距离以及抗干扰能力较差，较大距离一般都是通过加中继器以及终端电阻来实现，随着光线技术的发展及普及，以及中间接口转换设备的技术成熟，目前完全可以采用485/光纤转换器，将modbus协议以光的速度传播到更远的距离。

结束语:随着现代技术的日新月异，和仪表专业技术发展趋势，让我们有必要从原理和现场实际应用都比较熟知了解常用的通讯技术，本人才疏学浅，以上所列通讯方面的知识，拿出来供专家评委批评指正，希望给予宝贵意见和指导。

［1］各种串行通信全套资料汇编，张辉著，化学工业出版社，2011.