亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通訊方式分析

        2010-04-08 22:12:11張應(yīng)亮
        湖南水利水電 2010年3期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備系統(tǒng)

        張應(yīng)亮

        (陜西省旬陽(yáng)縣水利局 旬陽(yáng)縣 725700)

        在水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中,通常采用分布采集,集中處理的方式,即各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備獨(dú)自采集各種信息,再通過(guò)通訊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)的控制命令,使得監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電廠設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)視、控制和管理功能。因此監(jiān)控計(jì)算機(jī)同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的通訊是整個(gè)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的首要保證,而在實(shí)際應(yīng)用中由于通訊故障而造成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓中很大一部分原因是通訊方案沒(méi)有考慮周全,因此根據(jù)通訊速率、可靠性、距離、節(jié)點(diǎn)數(shù)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵎绞绞瞧渫ㄓ嵳_的關(guān)鍵技術(shù)之一。

        1 水電廠監(jiān)控系統(tǒng)通訊方式

        水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中各個(gè)分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和監(jiān)測(cè)儀器(如傳感器、變送器、PLC、現(xiàn)地單元等)通過(guò)各種通訊方式連接到計(jì)算機(jī)監(jiān)控中。當(dāng)前水電廠設(shè)備間通訊都采用串口通信(Serial Communication)方式即設(shè)備之間通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線、控制線等,按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊采用物理層和數(shù)據(jù)鏈路層不同其通訊方式可分為以下幾種。

        1.1 簡(jiǎn)單串口通訊方式

        通訊方式物理層采用RS232、RS485或RS422。其中RS485應(yīng)用最為廣泛,該通訊方式物理層采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾性好;最大通信距離約為1 219 m(RS232最多只能傳輸15 m),最大傳輸速率為10 Mbps;最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)(RS422只能做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊);采用屏蔽雙絞線傳輸,設(shè)備接口和通訊線纜價(jià)格經(jīng)濟(jì)。該通訊方式的數(shù)據(jù)鏈路層通訊協(xié)議簡(jiǎn)單,大部分通訊協(xié)議兼容MODBUS-RTU標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由于MODBUS協(xié)議為一主多從協(xié)議,所有的通訊只能由主設(shè)備發(fā)起,數(shù)據(jù)傳輸采用輪詢方式,沒(méi)有完善的差錯(cuò)控制和錯(cuò)誤重傳機(jī)制,傳輸效率較低。

        由于該通訊方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性價(jià)比較高,對(duì)通訊質(zhì)量要求不高的設(shè)備最為適用。

        1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線通訊方式

        現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng),主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。2003年4月,IEC61158 Ed.3現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)第3版正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定10種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線。其中在水電廠應(yīng)用比較廣泛的包括:CAN(Controller Area Net-work)現(xiàn)場(chǎng)總線、Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線。CAN現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于保護(hù)系統(tǒng),Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于PLC系統(tǒng),以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于站級(jí)設(shè)備之間的通訊。

        (1)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線。

        由德國(guó)Bosch公司1993年推出,主要應(yīng)用于汽車監(jiān)控、制造業(yè)DCS系統(tǒng)等,CAN總線采用了多主競(jìng)爭(zhēng)模式總線結(jié)構(gòu),具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn),適用于實(shí)時(shí)性要求很高的小型網(wǎng)絡(luò)。CAN總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次,因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型結(jié)構(gòu)。

        (2)PROFIBUS-DP 總線。

        由德國(guó)Simens公司1987年推出,主要應(yīng)用于制造業(yè)DCS系統(tǒng)。產(chǎn)品分三類:FMS用于主站之間的通訊;DP用于制造行業(yè)從站之間的通訊;PA用于過(guò)程行業(yè)從站之間的通訊。在水電廠中主要使用DP類產(chǎn)品。PROFIBUS-DP總線各主站間總線控制權(quán)令牌傳遞,主站與從站間為主-從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袠?shù)型和線型結(jié)構(gòu),或是兩種拓?fù)涞幕旌希M網(wǎng)較為靈活,可組成一個(gè)大型通訊網(wǎng)絡(luò)。通信介質(zhì)可以是雙絞線或同軸電纜,總線上即可傳送數(shù)據(jù)又可通過(guò)總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。

        (3)以太網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。

        以太網(wǎng)是現(xiàn)有局域網(wǎng)中最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)在互聯(lián)設(shè)備之間以(10~100)Mbps的速率傳送信息包,雙絞線電纜以太網(wǎng)由于其低成本、高可靠性以及(10~100)Mbps的速率而成為水電廠應(yīng)用最為廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)。

        以太網(wǎng)同CAN總線一樣采用多主競(jìng)爭(zhēng)模式總線結(jié)構(gòu),但其采用破壞性解決總線存取沖突的方法,在重負(fù)荷中數(shù)據(jù)丟失嚴(yán)重。因此以太網(wǎng)能否在水電廠監(jiān)控通訊系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的爭(zhēng)論,隨著IEC 60870-5-105以太網(wǎng)遠(yuǎn)動(dòng)通訊規(guī)約以及IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的頒布,以太網(wǎng)逐漸被水電廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員所接受并應(yīng)用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中。由于以太網(wǎng)的(10~100)Mbps速率比其他總線快好幾倍,使得數(shù)據(jù)通訊極少達(dá)到重負(fù)荷狀態(tài)。

        2 各種通訊方式的性能分析

        2.1 可靠性

        通訊的可靠性是評(píng)價(jià)通訊方式的首要條件。

        (1)簡(jiǎn)單串口通訊的物理結(jié)構(gòu)和通訊協(xié)議簡(jiǎn)單,因此其故障率最低,但其通訊協(xié)議簡(jiǎn)單、沒(méi)有可靠的差錯(cuò)控制和故障重傳機(jī)制,在外界干擾大的情況下可靠性最低。

        (2)CAN總線原設(shè)計(jì)用于汽車中各個(gè)智能設(shè)備的聯(lián)接,因此在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層抗干擾性考慮較為周全。

        (3)PROFIBUS-DP總線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間較早,限于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平,建立在IT網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和用戶要求越來(lái)越高,該現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)品只能在原有IT協(xié)議框架上進(jìn)行局部的修改和補(bǔ)充,以致在控制系統(tǒng)內(nèi)增加了很多轉(zhuǎn)換單元 (如各種耦合器),這為該產(chǎn)品可靠性帶來(lái)一定影響。

        (4)以太網(wǎng)通訊方式原設(shè)計(jì)用于商業(yè)環(huán)境計(jì)算機(jī)之間通訊,使用的是CSMA/CD(帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))的訪問(wèn)控制方法,重負(fù)荷時(shí)實(shí)時(shí)性較差。通過(guò)采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由總線型改為星型,極大提高了通訊可靠性并使數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性達(dá)到工業(yè)級(jí)要求。交換機(jī)是根據(jù)源地址和目的地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)廣播也就減少了數(shù)據(jù)碰撞,因此提高了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。但交換機(jī)也成為以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)可靠性的瓶頸,若交換機(jī)故障則造成整個(gè)以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)癱瘓。

        2.2 故障自我恢復(fù)能力

        監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行于工業(yè)環(huán)境,設(shè)備或總線難免產(chǎn)生故障,如何實(shí)現(xiàn)故障自我恢復(fù)是評(píng)價(jià)通訊方式的一個(gè)重要指標(biāo)。

        (1)簡(jiǎn)單串口通訊沒(méi)有故障自我恢復(fù)能力。

        (2)CAN總線中,當(dāng)設(shè)備通訊故障時(shí)其自行退出總線而不會(huì)對(duì)總線產(chǎn)生干擾。

        (3)PROFIBUS-DP總線診斷功能能對(duì)故障進(jìn)行快速定位,診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。

        (4)以太網(wǎng)通訊方式由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)總線診斷功能并自動(dòng)隔離故障站點(diǎn)。為提高通訊的可靠性,大型水電廠都采用光纖自愈環(huán)網(wǎng):在設(shè)備和交換機(jī)之間采用雙網(wǎng)線冗余備份,交換機(jī)之間采用光纖自愈環(huán)網(wǎng),這使得以太網(wǎng)中任何一根通訊線故障都不會(huì)影響到整個(gè)以太網(wǎng)通訊部分的正常工作。

        2.3 數(shù)據(jù)傳輸速度和距離

        監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜程度越來(lái)越高,傳輸數(shù)據(jù)量隨之增大,對(duì)數(shù)據(jù)通訊速度要求也越高。

        (1)簡(jiǎn)單串口通訊的傳輸速率最低,由于其采用一主多從通訊方式,并且數(shù)據(jù)鏈路層通訊協(xié)議需設(shè)備CPU解釋,處理速度慢,因此一般為9 600 bps或19 200 bps。其傳輸距離可達(dá)到1 km。

        (2)CAN總線的傳輸速率為1 Mbps。其傳輸距離為10 km。

        (3)PROFIBUS-DP總線的傳輸速率可在 (9.6~12)Mbps范圍內(nèi)選擇且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。通訊速度和通訊距離有相關(guān):波特率高,距離短;如500 m距離速率可為187.5 bps。100 m距離速率可為1.5 Mbps。

        (4)以太網(wǎng)通訊方式的傳輸速率可為(10~100)Mbps,采用雙絞線為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)通訊10/100 Base-TX最遠(yuǎn)傳輸距離為100 m。采用光纖為傳輸介質(zhì),10/100 Base-FX可以將傳輸距離提高到10 km。完全滿足大型水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的要求。

        2.4 總線節(jié)點(diǎn)數(shù)

        總線節(jié)點(diǎn)數(shù)為一根總線上最多可有多少節(jié)點(diǎn),反映了各個(gè)通訊方式的節(jié)點(diǎn)容量。

        (1)簡(jiǎn)單串口通訊總線上最多可掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。但一般最多掛接20個(gè)節(jié)點(diǎn),否則每個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)更新速率較慢。

        (2)CAN總線上最多可掛接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。

        (3)PROFIBUS-DP總線上最多可掛接126個(gè)節(jié)點(diǎn)。

        (4)以太網(wǎng)通訊方式理論上可掛接無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn),由于交換機(jī)接口的限制一般掛接20~30個(gè)節(jié)點(diǎn)。

        3 結(jié) 論

        本文分析了水電廠常用的幾種通訊方式,并從可靠性、故障恢復(fù)能力、數(shù)據(jù)傳輸速度和距離、總線節(jié)點(diǎn)數(shù)四個(gè)方面對(duì)這些通訊方式進(jìn)行了分析比較。簡(jiǎn)單串口通訊運(yùn)用于數(shù)據(jù)量不大,速度要求不高的儀表和設(shè)備通訊,如溫度巡回檢測(cè)儀、電量采集儀、電度表、調(diào)速器、勵(lì)磁設(shè)備等儀表設(shè)備;CAN總線運(yùn)用于故障管理系統(tǒng)同保護(hù)設(shè)備間通訊;PROFIBUS-DP總線運(yùn)用于PLC節(jié)點(diǎn)分布較廣的系統(tǒng)如輔機(jī)系統(tǒng)。以太網(wǎng)通訊方式運(yùn)用于分層分布式通訊結(jié)構(gòu)中主機(jī)之間或主機(jī)同PLC之間通訊。但以上通訊方式的分類也是相對(duì)的,由上可見(jiàn),各種通訊方式各有優(yōu)缺點(diǎn),共同組成了水電廠監(jiān)控通訊系統(tǒng)。

        1王定一,等.水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)視與控制[M].北京.中國(guó)電力出版社,2001.

        2吳剛.三峽右岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇[J].水電廠機(jī)電技術(shù),2006,29(6):34-35.

        3王靖歐.用多樣化的通訊介質(zhì)傳輸水電廠SCADA系統(tǒng)信息[J].水電能源科學(xué),2006,24(4):89-91.

        4毛建生.桐柏水電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建[J].浙江水利科技,2008,155(1):58-60.

        5張仁貢.開(kāi)放式分層全分布水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].水電能源科學(xué).2008,26(4):132-135.

        猜你喜歡
        設(shè)備系統(tǒng)
        諧響應(yīng)分析在設(shè)備減振中的應(yīng)用
        Smartflower POP 一體式光伏系統(tǒng)
        WJ-700無(wú)人機(jī)系統(tǒng)
        ZC系列無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)
        基于PowerPC+FPGA顯示系統(tǒng)
        半沸制皂系統(tǒng)(下)
        基于VB6.0+Access2010開(kāi)發(fā)的設(shè)備管理信息系統(tǒng)
        基于MPU6050簡(jiǎn)單控制設(shè)備
        電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:08
        連通與提升系統(tǒng)的最后一塊拼圖 Audiolab 傲立 M-DAC mini
        500kV輸變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)探討
        精品国产1区2区3区AV| 尹人香蕉久久99天天拍| 久久亚洲av成人无码电影| 日本一道综合久久aⅴ免费| 国产ww久久久久久久久久| 人禽伦免费交视频播放| 精品国产a∨无码一区二区三区 | 亚洲精品无码久久久久av麻豆| 99re6热在线精品视频播放6| 亚洲无码夜夜操| 亚洲av永久久无久之码精| 在线看高清中文字幕一区| 人妻制服丝袜中文字幕| 狠狠色丁香婷婷久久综合| 在线欧美中文字幕农村电影| 日韩成人无码一区二区三区| 亚洲AV无码永久在线观看| 久久免费网站91色网站| 亚洲av资源网站手机在线| 中文字幕人妻饥渴浪妇| 777米奇色狠狠俺去啦| 免费看泡妞视频app| 欧美成人小视频| 国产精彩刺激对白视频| 亚洲国产精品成人一区二区三区 | 91精品久久久久含羞草| 性色av手机在线观看| 日本女优中文字幕在线播放| 国产成人精品无码片区在线观看| 久久精品无码av| 中文字幕一区二区三区久久网| 五月丁香六月综合缴清无码| 在线亚洲+欧美+日本专区| 最新国产三级| 无码啪啪熟妇人妻区| 日本一区二区三区一级片| 国产亚洲av另类一区二区三区| 国产精品亚洲综合色区| 亚洲色偷拍区另类无码专区| 国产午夜精品久久久久99| 国产精品女人一区二区三区|