文四名 溫凌云 李英雪 王琴 左萌萌 瞿強(qiáng) 韓福泉 何宇頡 林國(guó)強(qiáng) 牟曉波

摘要：針對(duì)SLC5/04 PLC現(xiàn)有的RS-232接口，采用RS-232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)由RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)協(xié)議，利用以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器將以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纖遠(yuǎn)傳至主控室再使用以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)反轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)電信號(hào)連接至上位機(jī)。該方法成功解決了因通訊卡損壞而導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)DH+接口遠(yuǎn)程監(jiān)控天然氣機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的難題。

關(guān)鍵詞：SLC5/04 PLCRS-232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器

中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

羅克韋爾自動(dòng)化公司生產(chǎn)的SLC500系列PLC具有穩(wěn)定可靠、功能強(qiáng)大、性能卓越、配置靈活等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制過(guò)程系統(tǒng)中。我廠天然氣外輸機(jī)組核心控制部件采用的PLC就是SLC5/04，其CPU型號(hào)為1747-L541。

1 通訊現(xiàn)狀

1747-L541 CPU模塊具有RS-232（通道0）和DH+（通道1）接口。天然氣壓縮機(jī)組原有監(jiān)控方式是利用DH+接口通過(guò)1784-PCM6/B電纜直接將CPU和裝有PCMK/ B通訊卡的上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

由于PCMK/ B通訊卡損壞，導(dǎo)致通過(guò)DH+接口實(shí)現(xiàn)機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式失效。因天然氣壓縮機(jī)組工作壓力大、溫度高，必須通過(guò)監(jiān)控實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)以保證機(jī)組平穩(wěn)安全運(yùn)行。因此決定通過(guò)RS-232接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2遠(yuǎn)傳方案

1747-L541 CPU通道0可通過(guò)DH485、DF1、ASCII三種協(xié)議與外部通訊。而DF1協(xié)議也就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)RS-232協(xié)議。因此要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控天然氣壓縮機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，就必須將RS-232數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

通過(guò)比較，我們選定的遠(yuǎn)傳方案是：采用RS-232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)由RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)協(xié)議；再利用以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器將以太網(wǎng)協(xié)議由電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，使數(shù)據(jù)加載在光波中通過(guò)光纖遠(yuǎn)傳至主控室；再使用以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)反轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)電信號(hào)后連接至上位機(jī)。該方案不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，最大的優(yōu)點(diǎn)是采用光纖通訊降低了外部因素的干擾[1]。

3硬件架構(gòu)

從性能和價(jià)格方面考慮，RS-232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器選用研華ADAM-4571，以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器選用FICOM FC610A。

ADAM-4571是一款在RS-232/422/485協(xié)議和以太網(wǎng)協(xié)議間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的高效率串口服務(wù)器。它能夠方便地將RS-232/422/485協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)協(xié)議，是通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測(cè)的理想選擇。

FC610A帶有網(wǎng)絡(luò)端口和光纖端口，在發(fā)送端它將以太網(wǎng)協(xié)議信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度(頻率)變化而變化，并通過(guò)光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它反轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

使用ADAM-4571和FC610A搭建的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)硬件構(gòu)成如圖1。FC610A連接光纖時(shí)需要注意將A轉(zhuǎn)換器的發(fā)送端Tx連接B發(fā)送器的接收端Rx，A轉(zhuǎn)換器的發(fā)送端Rx連接B發(fā)送器的接收端Tx.。

4通訊配置

RS-232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器ADAM-4571在使用前需要進(jìn)行正確的通訊配置后才能工作。在軟件Advantech e Automation中需要配置EDG屬性和端口映射兩個(gè)選項(xiàng)。

EDG屬性需要配置系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、端口和安全屬性。其中系統(tǒng)和安全屬性只需要遵循缺省配置即可，而網(wǎng)絡(luò)和端口配置就需要按照需求手動(dòng)配置。由于每個(gè)ADAM-4571設(shè)備都具有相同的默認(rèn)IP地址10.0.0.1，并且不支持自動(dòng)配置IP地址，因此使用時(shí)需要設(shè)置特定的IP地址（如192.168.0.11）和子網(wǎng)掩碼。端口配置時(shí)端口選擇PORT1，數(shù)據(jù)類型為RS-232，波特率為9600，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1。

端口映射主要進(jìn)行虛擬COM端口設(shè)置。在“未使用端口”項(xiàng)目下選擇設(shè)備類型為ADAM-4571，IP地址欄中輸入設(shè)備配置時(shí)設(shè)置的地址192.168.0.11。

為了建立通訊，配置好ADAM-4571后應(yīng)將上位機(jī)的IP地址設(shè)置為與網(wǎng)絡(luò)配置中所用的地址在同一網(wǎng)段（如192.168.0.15）。配置完成重啟上位機(jī)就能使PLC和上位機(jī)成功建立通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控天然氣壓縮機(jī)組運(yùn)行參數(shù)。

5結(jié)語(yǔ)

針對(duì)SLC5/04 PLC現(xiàn)有的RS-232接口，采用ADAM-4571將數(shù)據(jù)由RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)協(xié)議，利用FC610A將以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纖遠(yuǎn)傳至主控室再使用FC610A將光信號(hào)反轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)電信號(hào)連接至上位機(jī)。

該方法成功解決了因通訊卡損壞而導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)DH+接口遠(yuǎn)程監(jiān)控天然氣機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的難題。

參考文獻(xiàn)

[1] 路明,張海波.利用PC及RS-232 串口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011,27,107-108.

[2] 溫艷軍,翁乙友,瓦克夏發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ESM信號(hào)遠(yuǎn)傳改造[J].測(cè)控技術(shù),2010,20,58-63.