基于Modbus通讯协议的OVATION DCS与第三方控制系统通讯的实现

郭旭

（华能南通电厂，江苏南通226003）

基于Modbus通讯协议的OVATION DCS与第三方控制系统通讯的实现

郭旭

（华能南通电厂，江苏南通226003）

本文介绍了华能玉环电厂#1机组和华能南通电厂#4机组OVATION DCS控制系统与第三方控制系统，实现在基于MODBUS通讯协议下的通信连接。并结合具体设计方案及实施过程，对通信模件组态的点表信息及参数设定等方面进行了介绍。

DCS通讯MODBUS第三方控制系统

1 引言

华能玉环电厂#1机组为国内首台1000MW超超临界燃煤发电机组，其DCS系统采用OVATION控制系统，而机组的其他控制系统类型较多且分散独立，如DEH为SIEMENS的SPPA-T3000控制系统，MEH为DIASYS Netmation控制系统等。

华能南通电厂#4机组装机容量350MW，其DCS系统采用ABB公司的INFI90控制系统。在2014年12月完成了DCS换型改造，将INFI90 DCS改为OVATION DCS系统，虽然控制系统改造的是一体化改造，但还有一部分第三方控制系统必须通过通讯方式，实现与DCS的数据连接，如脱硝、锅炉金属壁温等。

因此，采用一个工业通用的通信协议标准，将各个第三方控制系统与DCS连接起来，对各控制系统运行参数进行集中监视和控制就成为必然。华能玉环电厂#1机组和华能南通电厂#4机组在以上各控制系统的通信连接设计上，均采用了OVATION控制系统LC通讯模件作为DCS与第三方控制系统通讯接口，接口采用MODBUS通讯协议。现就DCS系统与DEH、MEH、脱硝、锅炉金属壁温等控制系统的通讯连接，从模件组态点表、参数设定等方面进行介绍。

2 DCS与DEH通信

华能玉环电厂#1机组DEH系统采用西门子SPPA-T3000系统，其与DCS通讯模件采用西门子S7系列点对点通信卡件CP341，接口通信协议采用MODBUS通讯协议。CP341所需安装ModbusMaster底层协议驱动。

DCS侧OVATION系统需要在DOS环境下完成LC模件的点表组态工作，由于DCS系统配置两块LC模件以冗余通讯与DEH连接，故须在DCS节点控制器中用功能块搭建冗余切换程序。通常DEH中MODBUS点表的最后一个通信块（数字量）常为“1”作为质量判断块，如果通信正常，则DCS在一个控制器扫描周期内将其映射的信号刷新为“0”，如果在一个设定的DCS检测周期内，其映射的信号常为“0”，则判断通信故障并报警，同时进行冗余切换。

3 DCS与MEH通信

华能玉环电厂#1机组MEH系统采用DIASYS Netmation控制系统，其与DCS通信采用独立的GWNUT03，接口采用MODBUS通讯协议。定义MEH侧作为从站，定义DCS侧为主站。

由于DCS系统实际各配置两块LC模件以双路的冗余通讯分别与MEHA、MEHB连接，故另外还必须分别在DCS节点控制器中用功能块搭建冗余切换程序。

3.1 GWNUT03简介

三菱重工的GWUNT03模块，独立于DIASYS Netmation控制系统之外，起到GETWAY的作用。GWUNT03模块执行Ethernet与RS232C之间协议转换功能，GWUNT03是一种MODBUS通讯协议转换网关。GWUNT03 CPU类型为SH-3，网络接口为100baseTX，协议转换程序下装在闪存中。

图1 GWUNT03模块结构框图

4 DCS与脱硝通信

华能南通电厂#4机组脱硝控制采用AB 1756系列PLC控制，其与DCS通讯模件采用MOLEX公司的SST系列PLC通信卡，接口协议采用MODBUS通讯协议。定义PLC端为ModBus从站，定义DCS侧为主站。到DCS的信号从40251开始，至40370结束，共120个INT字。

4.1 LC组态通信点参数设置

表1 通信点对应清单

5 DCS与锅炉金属壁温通信

华能南通电厂#4机组金属壁温数据采集采用IDAS，接口协议采用MODBUS通讯协议。定义数据采集侧作为从站，DCS侧为主站。

6 结束语

由此，可以看出基于MODBUS通信协议的OVATION DCS在与机组的第三方控制系统通信方面应用很广泛，这里重点提出，在DCS和DEH的通信建立过程中，要确保DCS和DEH的MODBUS通讯速率一致，建议使用9600或19200常用的通讯速率。为了保证通讯数据地址的有效性，如果在有“地址错位”的情况下，确定DCS侧不进行任何偏置，这是在通信建立前双方需事先协调约定好的。

[1]《SPPA-T3000 User Guide》Version 2.2,Copyright Siemens AG 2005,All Rights Reserved.

[2]《Link Controller Loader User Guide for Ovation》January 2013,Copyright Emerson Process Management Power& Water Solutions,Inc.

[3]《Developer Studio User Guide for Ovation 3.5》January 2013, Copyright Emerson Process Management Power&Water Solutions,Inc.

The Implementation of OVATION DCS for Communication With the third Party Control System based on the Modbus Communication Protocol

GUO xu
(Of Huaneng Nantong power plant,Nantong Jiangsu 226003)

The paper described communication,based on the Modbus protocol,between the OVATION DCS and third part control system in Huaneng Yuhuan power plant.and Huaneng Nantong power plant,The system design,control system implementation,data list configuration and parameters setting of the communication modules of each system is described detailedly in this paper.

DCS Communication；MODBUS；The third part control system

F239

A

1008-1739（2015）08-49-2

定稿日期：2015-03-26