DCS控制系统与第三方通讯在炼油领域的应用
作者：admin 来源：未知 日期：2020-06-23 08:24人气：
摘要：以浙江中控ECS700 DCS过程控制系统为例, 介绍了与TRICONTS3000控制系统、BENTLY3500振动位移状态监视系统、电气MCC控制系统、SIMENSS7PLC控制系统等三方设备通讯实现的硬件配置、接线方法、组态与参数设置方法、常见故障分析与解决办法。
关键词：浙江中控ECS700; DCS控制系统; 第三方通讯;
针对炼油领域过程控制的相关技术要求, 分析了分散控制系统 (Distributed ControlSystems-DCS) 及可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller-PLC) 的特点、差异和发展趋势。在实际应用过程中, DCS与第三方并非绝对的独立, 应该充分发挥各自的优势, 通过基于现场总线的集成通信方式将两者结合起来, 在降低生产成本的同时, 进一步提高化工领域的自动化水平。
DCS控制系统采用浙江中控ECS700 DCS过程控制系统, 系统能满足炼油一体化的应用要求, 满足过程控制的同时也是一个高性能、高灵活性、高可靠性的控制系统。该系统提供COM741通讯卡通过MODBUS方式与第三方通讯的技术, 能有效地将第三方的数据引入DCS系统上显示, 为主控操作提供了方便。
DCS控制系统与第三方通讯的设备采用MODBUS通讯协议与其他系统进行通讯, 共有6种不同类型的控制系统与其进行通讯, 均采用MOD-BUSRTU通讯协议进行。
1 第三方通讯设备
1) TRICONTS3000控制系统。包括SIS联锁控制系统、循环氢压缩机等机组的CCS控制系统。
2) SIMENSS7PLC控制系统。包括RS反冲洗过滤器、循环水加药控制系统。
3) 电气MCC系统、电控制系统。
4) BENTLY3500振动位移状态监视系统。
5) E+H质量流量计。
2 组态中的设置与网络连接
2.1 首先在与MODBUSRTU的通讯连接步骤
(1) 设备通讯端口的确定, 并设置其设备地址与DCS设置的设备地址保证一致。
(2) 配置第三方通讯参数, 确定通讯时确保数据传输正常。
(3) 将RS485接口与DCS系统COM741-S连接, 将其接入DCS系统网络。
2.2 与MODBUSRTU接线
(1) 单台设备接线方法。RS-485的+A接DCS通讯卡COM741-S的+A、—B接对应的—B、GND (地) 接对方的GND (地) 。
(2) 多台设备接线方法。RS-485的+A接DCS通讯卡COM741-S的+A、—B接对应的—B、GND (地) 接对方的GND (地) , 需要把第三方设备同上并联起来 (设备地址不能相同, 其他参数要相同) 。
(3) COM741-S提供冗余模式。冗余分两种:一种是一对一;另一种是一对二。
1) 在这种冗余模式下, 设备的一个串口对应连接COM741-S一个串口, 因此称为“一对一”冗余 (见图1) 。此时, 智能设备提供一对冗余的、可同时工作的串口, 两块互为冗余的COM741-S模块安装在同一块基座MB726-S上, 相同串口号的串口分别与智能设备冗余的2个串口相连, 并可同时进行通信。工作/备用模块之间通过冗余通讯交互信息, 并由工作模块与控制器进行通信。此冗余模式下物理连接冗余、串口通讯冗余、模块冗余, 极大地提高了系统的可靠性。
2) 在这种冗余模式下, 设备的一个串口对应连接COM741-S两个串口, 因此称为“一对二”冗余 (见图2) 。此时, 智能设备不提供冗余串口, 两块互为冗余的COM741-S模块安装在同一块基座MB726-S上, 相同串口号的串口同时与智能设备提供的同一个串口相连, 一个时间只有一侧模块的串口驱动串行总线, 另一侧对应的串口做热备冗余。工作/备用模块之间通过冗余通讯交互信息, 并由工作模块与控制器进行通信。此冗余模式下模块冗余, 提高了系统的可靠性。
3 浙江中控ECS700 DCS过程控制系统通讯卡COM741配置方法
1) 进入DCS控制组态环境的VFExplorer组态管理软件中;找到硬件配置进入后选择COM741卡件配置, 单击鼠标右键选择通讯组态。
2) 每个COM741-S模块有四个通道即四个串口, 每个通道都可以实现RS232方式或RS485方式通信, 串行通信模块COM741-S含有四个串行接口, 四路串口结构完全相同, 使用方法亦相同。
3) 通讯能力从起始地址开始算起需要处理的线圈或寄存器的数量, 该数量范围与Modbus协议、ECS-700系统规模及模块缓存区大小有关。Modbus一条命令可传输的数据量请参考Modbus协议。FCU711-S控制器最多支持2 000个DI, 1 000个DO, 1 000个AI, 500个AO。此外, COM741-S模块所带的每一个设备, 具有512个字节的输入数据区和256个字节的输出数据区, 即用户设置的同一个设备下, 最多能读入512个字节的输入数据及256个字节的输出数据。用户设置本参数时, 需考虑以上三条限制。
4 通讯故障处理方法
如果DCS系统无法与第三方进行正常通讯, 则可按照以下步序进行检查:
1) 用MODSCAN32仿真测试软件模拟主站来确定第三方通讯设备组态是否正常, 如果能通讯正常, 说明设置的参数正常可以进行下一步工作;如果不正常, 检查与主站的参数设置是否正确一至, 进行第二步检查。 (主要查看波特率、奇偶效验位、设备地址、扫描时间及响应时间以及起始位停止位等。)
2) 用MODSIM32仿真测试软件模拟从站来确定主站通讯组态是否正常, 如果能通讯正常, 只需检查从站 (第三方通讯设备) 参数设置数据类型是否正确, 如果不正常, 则进行第三步检查。
3) 检查RS485双绞线回路是否正确, 包括接线方式是否正确, 回路中接线是否可靠, 屏蔽线是否可靠等。
4) 如果正常通讯运行一段后中途所有通讯中断, 则检查 (第三方通讯设备) 串口服务到DCS通讯卡件的通讯线是否有松动现象, 或者DCS通讯卡件上设置是否被改变。
5) 如果正常通讯运行一段时间后中途某一个通讯中断, 则检查对应的第三方通讯线是否可靠, 或者第三方的软件是否故障, 需要重新启动第三方通讯软件。
5 结束语
该DCS系统为浙江中控此时最新产品, 从系统开始投用装置运行至今, 系统运行稳定、可靠, 操作更加便捷, 能够正常与其他控制系统通讯, 能够满足日常生产需要, 能够工艺人员了解其他系统的运行状况提供了方便, 系统便于维护的同时减少了人员, 节约了成本。
参考文献
[1]熊刚, 许晓鸣, 张钟俊.CIMS/CIPS中的现场总线[J].工业仪表与自动化装置, 1997 (1) :49-50.
上一篇：天然气压缩机组控制信号干扰成因与解决方法
下一篇：浅谈如何控制电力通信工程设计质量
下一篇：浅谈如何控制电力通信工程设计质量
