郭旭

（華能南通電廠，江蘇南通226003）

基于Modbus通訊協(xié)議的OVATION DCS與第三方控制系統(tǒng)通訊的實現(xiàn)

郭旭

（華能南通電廠，江蘇南通226003）

本文介紹了華能玉環(huán)電廠#1機組和華能南通電廠#4機組OVATION DCS控制系統(tǒng)與第三方控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在基于MODBUS通訊協(xié)議下的通信連接。并結(jié)合具體設(shè)計方案及實施過程，對通信模件組態(tài)的點表信息及參數(shù)設(shè)定等方面進(jìn)行了介紹。

DCS通訊MODBUS第三方控制系統(tǒng)

1 引言

華能玉環(huán)電廠#1機組為國內(nèi)首臺1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機組，其DCS系統(tǒng)采用OVATION控制系統(tǒng)，而機組的其他控制系統(tǒng)類型較多且分散獨立，如DEH為SIEMENS的SPPA-T3000控制系統(tǒng)，MEH為DIASYS Netmation控制系統(tǒng)等。

華能南通電廠#4機組裝機容量350MW，其DCS系統(tǒng)采用ABB公司的INFI90控制系統(tǒng)。在2014年12月完成了DCS換型改造，將INFI90 DCS改為OVATION DCS系統(tǒng)，雖然控制系統(tǒng)改造的是一體化改造，但還有一部分第三方控制系統(tǒng)必須通過通訊方式，實現(xiàn)與DCS的數(shù)據(jù)連接，如脫硝、鍋爐金屬壁溫等。

因此，采用一個工業(yè)通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，將各個第三方控制系統(tǒng)與DCS連接起來，對各控制系統(tǒng)運行參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)視和控制就成為必然。華能玉環(huán)電廠#1機組和華能南通電廠#4機組在以上各控制系統(tǒng)的通信連接設(shè)計上，均采用了OVATION控制系統(tǒng)LC通訊模件作為DCS與第三方控制系統(tǒng)通訊接口，接口采用MODBUS通訊協(xié)議。現(xiàn)就DCS系統(tǒng)與DEH、MEH、脫硝、鍋爐金屬壁溫等控制系統(tǒng)的通訊連接，從模件組態(tài)點表、參數(shù)設(shè)定等方面進(jìn)行介紹。

2 DCS與DEH通信

華能玉環(huán)電廠#1機組DEH系統(tǒng)采用西門子SPPA-T3000系統(tǒng)，其與DCS通訊模件采用西門子S7系列點對點通信卡件CP341，接口通信協(xié)議采用MODBUS通訊協(xié)議。CP341所需安裝ModbusMaster底層協(xié)議驅(qū)動。

DCS側(cè)OVATION系統(tǒng)需要在DOS環(huán)境下完成LC模件的點表組態(tài)工作，由于DCS系統(tǒng)配置兩塊LC模件以冗余通訊與DEH連接，故須在DCS節(jié)點控制器中用功能塊搭建冗余切換程序。通常DEH中MODBUS點表的最后一個通信塊（數(shù)字量）常為“1”作為質(zhì)量判斷塊，如果通信正常，則DCS在一個控制器掃描周期內(nèi)將其映射的信號刷新為“0”，如果在一個設(shè)定的DCS檢測周期內(nèi)，其映射的信號常為“0”，則判斷通信故障并報警，同時進(jìn)行冗余切換。

3 DCS與MEH通信

華能玉環(huán)電廠#1機組MEH系統(tǒng)采用DIASYS Netmation控制系統(tǒng)，其與DCS通信采用獨立的GWNUT03，接口采用MODBUS通訊協(xié)議。定義MEH側(cè)作為從站，定義DCS側(cè)為主站。

由于DCS系統(tǒng)實際各配置兩塊LC模件以雙路的冗余通訊分別與MEHA、MEHB連接，故另外還必須分別在DCS節(jié)點控制器中用功能塊搭建冗余切換程序。

3.1 GWNUT03簡介

三菱重工的GWUNT03模塊，獨立于DIASYS Netmation控制系統(tǒng)之外，起到GETWAY的作用。GWUNT03模塊執(zhí)行Ethernet與RS232C之間協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，GWUNT03是一種MODBUS通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。GWUNT03 CPU類型為SH-3，網(wǎng)絡(luò)接口為100baseTX，協(xié)議轉(zhuǎn)換程序下裝在閃存中。

圖1 GWUNT03模塊結(jié)構(gòu)框圖

4 DCS與脫硝通信

華能南通電廠#4機組脫硝控制采用AB 1756系列PLC控制，其與DCS通訊模件采用MOLEX公司的SST系列PLC通信卡，接口協(xié)議采用MODBUS通訊協(xié)議。定義PLC端為ModBus從站，定義DCS側(cè)為主站。到DCS的信號從40251開始，至40370結(jié)束，共120個INT字。

4.1 LC組態(tài)通信點參數(shù)設(shè)置

表1 通信點對應(yīng)清單

5 DCS與鍋爐金屬壁溫通信

華能南通電廠#4機組金屬壁溫數(shù)據(jù)采集采用IDAS，接口協(xié)議采用MODBUS通訊協(xié)議。定義數(shù)據(jù)采集側(cè)作為從站，DCS側(cè)為主站。

6 結(jié)束語

由此，可以看出基于MODBUS通信協(xié)議的OVATION DCS在與機組的第三方控制系統(tǒng)通信方面應(yīng)用很廣泛，這里重點提出，在DCS和DEH的通信建立過程中，要確保DCS和DEH的MODBUS通訊速率一致，建議使用9600或19200常用的通訊速率。為了保證通訊數(shù)據(jù)地址的有效性，如果在有“地址錯位”的情況下，確定DCS側(cè)不進(jìn)行任何偏置，這是在通信建立前雙方需事先協(xié)調(diào)約定好的。

[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