OLE for Process Control)為宜。以太網(wǎng)介質(zhì)可達到1OOMbit/s或10OO Mbit/s的通信帶寬，TCP/IP提供了鏈路層的快速可靠連接，通信雙方的TCP/lP協(xié)議棧提供了不依賴于應(yīng)用層的鏈路通斷測試機制，能在毫秒級范圍內(nèi)偵測出通信鏈路的中斷，并主動進行再次的握手連接。lECl04和OPC都是客戶_服務(wù)器模式的平衡式通信協(xié)議，一般DCS是客戶端，ECS側(cè)是服務(wù)器，通信雙方都可以主動發(fā)起通信過程且支持變化數(shù)據(jù)的優(yōu)先上送，這樣只要ECS中有變化數(shù)據(jù)，就會立即無延時地主動向DCS上送。目前幾大國產(chǎn)DCS廠家都能實現(xiàn)IECl04或OPC協(xié)議通信。
三、ECS站控層和電氣間隔層之間的通信
ECS站控層和電氣間隔層之間的通信實際包含2個部分，一個是ECS站控制層各主機和通信層之間的通信，另一個是通信層和間隔層之間的通信。
a.由于ECS站控層主要由多臺基于Unix和Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)器及工控機組成，操作系統(tǒng)本身對各種商用以太網(wǎng)卡提供了很好的支持，所以各廠家的ECS組網(wǎng)方案中站控層幾乎無一例外地由1OOMbit/s或l000Mbit/s的以太網(wǎng)組成;由于站控層各主機的硬件配置都很高，以太網(wǎng)帶寬也很大，數(shù)據(jù)在這些主機之間的通信時間為幾毫秒，可認(rèn)為是無延時的。
b.間隔層主要由2大類裝置組成，一類是數(shù)量眾多的廠用電保護裝置，380VMCC電動機控制裝置和PC配電控制裝置，這些裝置上所采集的部分開關(guān)量、模擬量是耍上送到DCS去參與順序控制的，而DCS所發(fā)送的控制命令也是通過這些裝置作用于開關(guān)柜或電動機的。這部分裝置需要能和DCS迸行高速通信。另一類是數(shù)量有限的發(fā)變組保護裝置、廠用電快切裝置、直流系統(tǒng)、UPS、勵磁系統(tǒng)控制裝置等，這些裝置獨立完成某種預(yù)定功能，和DCS的順序掛制過程無關(guān)，DCS只是要定期了解其狀態(tài)，這部分裝置和DCS之間其實并不需要高速通信。目前，各廠家ECS系統(tǒng)間隔層的組網(wǎng)方式存在著很大的差異，差異主要體現(xiàn)在間隔層的通信介質(zhì)和通信協(xié)議上。因為間隔層裝置的數(shù)量最多，直接反映每個電氣間隔的實時運行狀況，所以間隔層通信的速度快慢和可靠與否在很大程度上決定了整套ECS系統(tǒng)的通信速度和可靠性。目前，ECS系統(tǒng)間隔層的組網(wǎng)方式主要有快速RS-485網(wǎng)、各種現(xiàn)場總線網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)3種。
3.1 快速RS-485網(wǎng)
快速RS-485網(wǎng)就是在普通RS-485串口的基礎(chǔ)上采取一些特殊的控制技術(shù)提升RS-485口的通信速率和帶負(fù)載能力，然后將多臺間隔層裝置和1臺通信管理機組成主從式的簡易通信網(wǎng)絡(luò)，通信管理機是主節(jié)點，通信速度最高可達到115.2Kbit/S，負(fù)載能力能達到32臺裝置/口，5OOm距離。這種方案的最大問題在于RS-485通信速率低。RS-485網(wǎng)只能有1個主節(jié)點，其他都只能是從節(jié)點，只有主節(jié)點能主動啟動通信過程，從接點只能被動應(yīng)答，主節(jié)點只能采取輪詢的方式依次對各從節(jié)點進行訪問獲取數(shù)據(jù)，無法做到并發(fā)式處理同時由于站控層一般都是以太網(wǎng)通信，主節(jié)點通信管理機還要向站控層以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。在這種RS-485網(wǎng)中為了提高通信速率，常用的方法是:加快主節(jié)點的查詢速度和頻度，減少一個RS-485網(wǎng)中的從節(jié)點數(shù)量，簡化通信規(guī)約。加快主節(jié)點的查詢速度和頻度將加重主節(jié)點的任務(wù)負(fù)擔(dān)，況且查詢速度和頻度的提升也有其上限，畢竟作為主節(jié)點的通信管理機除了與間隔層裝置通信外，還有數(shù)據(jù)入庫處理和向站控制層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等任務(wù)，過度地加快和間隔層裝置的通信任務(wù)勢必影響其他任務(wù)的正常運行，使其成為網(wǎng)絡(luò)中最脆弱的瓶頸-減少單個RS-485網(wǎng)中的從節(jié)點數(shù)量的實質(zhì)就是化整為零，這將增加通信電纜的鋪設(shè)工作量，增加通信管理機的數(shù)量，使整個ECS系統(tǒng)的性能價格比下降。簡化通信規(guī)約可以提高通信速度，但簡化的通信規(guī)約中通信信息語義的不完整，即間隔層裝置中很多有用的數(shù)據(jù)信息無法上送到ECS站控層主機，ECS站控層主機獲取不到電氣監(jiān)控所需要的全面信息，把間隔層裝置中的有效信息給浪費了。顯然，RS-485網(wǎng)不太合適作間隔層的組網(wǎng)。
3.2 現(xiàn)場總線網(wǎng)
現(xiàn)場總線是以單個分散的數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用總線連接實現(xiàn)相互交換信息共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，其主要特征是采用數(shù)字式通信方式取代設(shè)備級的4-2OmA模擬量或24V直流開關(guān)量信號，使用一根電纜連接所有現(xiàn)場設(shè)備。現(xiàn)場總線種類較多，主要有Profibus、CAN、LonworkS和WorldFip等，各種總線的主流應(yīng)用領(lǐng)域也各有側(cè)重，發(fā)電廠中Profibus總線應(yīng)用較多。Profibus以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的7層模型為參考，定義了物理層、鏈路層、應(yīng)用層和用戶接口。應(yīng)用層又包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范(FMS)和低層接口(LLI)，F(xiàn)MS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務(wù),LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第2層訪問接口。Profibus的用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)和不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能。在發(fā)電廠中使用Profibus總線主要優(yōu)勢有2點。
a.大幅度地提高了通信速度，增強了現(xiàn)場級信息集成能力。Profibus，協(xié)議棧的鏈路層規(guī)定了通信過程中沖撞沖突檢測的仲裁原理和重發(fā)手段，使得使用Profibus總線的間隔層各裝置和通信層的管理機在通信時能最大限度的避免沖撞沖突，實現(xiàn)并發(fā)式通信，提高通信速度，該功能直接由Profibus總線的協(xié)議棧提供，用戶的應(yīng)用程序中無需考慮，若使用專用的連接插頭，Profibus總線的通信速度能達到lMbit/s。通信速度的提高使得大信息量的傳輸成為可能，采用Profibus總線后，可實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、故障、參數(shù)信息向ECS站控層的傳送，使ECS站控層獲得更多更豐富的信息
上一頁 [1] [2] [3] 下一頁
