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浅谈故障安全控制系统的通信

  
评论: 更新日期:2012年08月19日

  2.1系统总线(SBUS)
  SBUS是CP卡件背板,主要实现控制卡间的通信。有5槽、7槽、12槽、17槽四种,通常用12槽。
  2.2竖向总线(VBUS)
  竖向总线(VBUS)为34芯扁平电缆,最大长度为5m。一端连接安装在CP槽上的VBD(竖向总线驱动卡);另一端连接安装在I/0槽上的HBD(水平总线驱动卡)所在槽位的背面插座,用于实现CP卡件与UO卡件的纵向通信。
  2.3水平总线(HBUS)
  (HBUS)水平总线(HBUS)主要是实现I/O卡之间的通信。安装在I/O槽上的HBD(水平总线驱动卡)连接VBUS,用扁平电缆(根据I/0卡的冗余情况可选用Al/A2l/A22)一端连接HBD卡;另一端连接到I/O槽上方的水平总线(HBUS)。
  2.4通信卡
  FSC系统的通信处理器允许FSC系统通过串行线路与其他计算机设备交换信息。通信卡都安装在CP系统背板(系统总线SBUS)上,属于CP卡。每个CP最多可容纳四个通信模块8条通信线路,从右至左依次为COM1、COM2、COM3、COM4。所有的通信接口都采用光电隔离。FSC系统配置中冗余的CP可支持冗余通信。每个CP都有专用的接口与其通信的设备作连接。
  通信卡有10024/·/·(标准通信卡)、10018/2/USMM通信卡(用于TPS)和10018/E/·(用于PlantScape)三种类型。
  通信卡用于FSC系统中冗余CP之间的通信;构成FSC网络时,主FSC系统和从FSC系统之间的通信;与FSC工程师/SOE站的通信;与DCS以及打印机等外部设备之间的通信。每块通信卡可有上下两个通信接口,可支持串行通信RS-232(F)、RS-485(I)、光纤通信(G)、以及RS-422(H,用于冗余CP之间的通信)。在选型时可根据实际情况组合,它的最终型号组合为10024/上口A/下口B。如主板为10024/1/1、上通信口为RS-485、下通信口为RS-232,其型号就为10024/I/F。
  对于冗余的CP来说,系统中的第一块卡,即COM1,它的上口固定为CP之间的内部通信使用,该卡一定是10024/H./.。系统中如有10018/2/U、l0018/E/,。它们一定要放在10024./.标准通信卡的左侧,即根据编号要放在10024/./后面。
  10024/./.标准通信卡的上下两个通信接口可支持不同的通信协议,包括FSC-FSC、FSC-DC(develop-mentsystem,用于工程师站/SOE站)、MODBUSRTU(FSC-DCS)、RKE3964R等。可在组态时根据实际情况选用不同的协议。
  三、FSC与工程师站的通信
  工程师站的主要任务是组态、维护、监装及SOE实时记录、历史记录。可用一台PC机来完成上述任务,因此组态中定义其连接接口为:FSC机柜CP中的COM1模块的B口和PC机的COM1口相连,用于工程师站与FSC系统的通信连接。
  四、FSC与PKS的通信
  4.1通信连接结构
  PKS作为公司最新推出的开放型控制系统,以Windows2O00为操作系统,采用开放的实时控制网。FSC与PKS都是Honewell公司的产品,因此通信采用了点对点的通信方式。所有的通信接口都是光电隔离的。本系统配备了两对冗余的通信卡,10024/H/I和10018/E/I。三对冗余的通信接口(10018/E/I只有一对通信口),一对用于内部通信(RS-422方式),一对用于连接SOE/工程师站(RS-232方式);另一对用于连接DCS通信系统(RS-485方式)。其中RS-232协议通信速率为19.2kbpS,传输距离为15m。RS-485协议通信速率可达2MbpS,传输距离可达1.2km。FSC与PKS的通信连接图如图3所示。
  图3中:ICC1~ICC5为FSC的内部通信连接;ECC1~ECC3通信介质都为双绞线;FSC系统通过ECC2/ECC3挂在PKS系统的以太网网段中,因此在通信卡中需定义IP地址。
  4.2通信步骤
  4.2.lFSC的组态步骤
  定义COM卡,选择类型,定义需要通信的开关量和模拟量的字节数,其中一个开关量DI/DO占1位,一个字节为8位;模拟量(Float型)则是4个字节为一个数据。对通信口组态,如表1所示。
  在定义完通信卡后,建立通信点,LOC为COM,定义通信点的相对位置,然后将通信点设置到逻辑中。再对程序编译、下装、调试。
  4.2.2PKS的组态步骤
  由于两个系统之间通过以太网连接,因此在PKS系统中没有配置专用的通信卡,只需在PKS提供的工具QuiCkBuild中定义通信点即可。在QuiCkBuild中定义CONFSCl(开关量)和CONFSC2(模拟量)两个通信器,再定义通信点,对通信点的定义要写入位号、量程及在PVSourceAddress处,开关写入CONFSClXXX、模拟量写入CONFSC2XXXXfSc42OmA(XXX,XXXXX数值为在FSC中所定义的通信地址)。
  五、结束语
  通过各种不同的连接方式和遵循不同的通信协议,FSC还可以与横河公司的CS系列、FoxboroIA系列等系统通信。本文通过实例,详细介绍了FCS强大的通信功能,但是为保证FSC系统的独立性和安全性,采用了数据从FSC到PKS的单向通信。系统已运行两年,末发生通信故障。在DCS系统中可实时监视FSC中I/0点的数据,在操作室中节省了联锁系统的监视站这一资源,同时作为DCS中同一位置的控制仪表的参考,为工艺操作提供了更多数据,提高了工艺操作的安全可靠性。
 

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