DCS控制系统与智能二次仪表通讯探讨严东伟

DCS控制系统与智能二次仪表通讯探讨严东伟

严东伟

中国石油大港石化公司天津300280

摘要：随着经济的发展，很多企业也开始扩建规模，纷纷建立工艺工段的数据共享系统，同时也在提高产品质量和节省成本等方面进行改革。现在很多企业都在深入探索期，他们想要实现DCS控制系统和多台智能二次仪表之间的通讯功能。所以，本文将会这一问题进行分析，以U6-200智能控制器和中控的ECS700DCS控制系统之间实现通讯为主，提供一些DCS系统和二次仪表实现通讯的方案。

关键词：控制系统；职能仪表；通讯设备；扩建规模

1.概述U6-200智能控制器和ECS700DCS

U6-200智能控制器是在IEC61010-1：2001的基础上进行创新的集成化可编程的控制器，它在各种环境下都可以进行自动化监测、检测和控制。这种控制器使用的是若S85、RS-232或是以太网等方式实现通讯，这样仪表之间可以实现点对点的通信，而且每台仪表还能和上位机组之间构成一个完整的监控体系，从而实现对每个车间的工作情况进行自动化的集中管理和监控。U6-200智能控制器也可以选择7英寸的液晶触摸屏来作为操作和显示界面，而且前面的防护级别是与IP65要求相符合的。ECS700则是属于SUPCONWebFied控制系统系列之一，该系统具有的信号处理技术是非常成熟的，同时它还具有高速的网络通信功能、软件平台可靠、现场总线技术、软件设计的功能等。该系统具有微处理器性能非常高，控制算法比较先进且发展成熟，这样能够提高整个控制系统的性能和功能。而且在ECS700系统中还具有别的系统不具备的多种现场总线仪表、智能仪表的通信互连、PLC等功能，它完全达到了Profibus-DP、MOdbus、HostLink等各种国际协议网际的互联标准，这也使它成为了一个结构非常灵活、功能完善、全数字化的开放式集散控制系统，它也适用于更复杂和更广泛的领域。

2.介绍协议、通讯方式

通讯方式要根据通讯距离和现场情况进行选择。比如：以太网、RS485、光纤通讯、RS232等。想要两个设备之间实现通讯不仅需要合理的选择通讯方式，同时更需要一样的通讯协议，想要完成通讯两台设备还需要担任不同的任务。在实现通讯系统中，提供数据的体系则是服务端，而使用这些数据的则是客户端（Client）。一般情况如果通讯路径是正常的，且协议匹配，客户端只需要发送相应的请求，服务端就可以接收到响应同时建立通讯途径。工业现场一般使用的通讯协议包括：ProfibusDP、Modbus、Modbus-TCP、CAN等。想要通过不同的协议实现设备之间的通讯，需要利用协议转换器来辅助。

3.DCS控制系统应用阶段存在的问题

考虑到DCS控制系统的特殊性，在实践过程中需要对存在的问题进行分析，考虑到实际特点和应用指标要求，如果存在系统处理不合理或者其他问题，必然会导致系统受到影响。以下将对DCS控制系统应用阶段存在的问题进行分析。DCS系统故障比较多，存在很多问题，为了避免受到相关因素的影响，导致系统无法运行，必须提前制定处理对策。数字模型中对静态系数的应用有一定的要求，可以采用曲线法对其进行测定。系统控制后，对组间模块进行对比，以功能模块设定为基础，正常投运后，将控制软件装在DCS系统上，对其进行完善后，对系统进行调整。

4.DCS控制系统的应用

4.1功能说明

需要对机组的电机开启顺序进行合理设计，研究按照机组的步状态，启动电机功能，确保电机的启动时间能够与设定时间相符合，需要加大对机组号的应用力度，确保其能够与相关的步状态相匹配。另外，需要做好内部逻辑设置，确保电机能够在控制功能中完成任务，对电机的运行状态进行控制。电机在实际的使用过程中，需要结合相关经验要求，将电机的开启时间控制在1秒以内，电机的启动时间需要与规定好的电机时间相符合，避免出现启动时间过慢现象。电机在运行连锁过程中，需要严格按照相关的工艺程序要求开展各项工作，按照启动指令要求进行电机启动，确保电机设备运行的合理性。将所有的电机控制位形成一个有机整体，强化其在功能模块中的传输效果，确保模块的快捷运行。

4.2计算机监控组件

逻辑程序控制系统是电子控制系统中的重要组成部分，在系统使用中具有较强的独立性，在不同的运行阶段展现出了不同的特征。通讯中介在实际的使用过程中，为控制站提供了通讯服务，为操作站营造了稳定的运营环境，对提升数据信息的传输效果及传输质量具有重要作用。该系统在实际的运行过程中，能够及时向控制单元发送现场信号，确保了计算机监控设备的完善性，确保了DCS控制系统的高效性、精确性及及时性。

4.3软件功能设计

实时的控制和监测是电子控制系统的核心，该系统软件在实际的应用过程中具有可视性强、操作简单及功能齐全等特点。系统软件功能主要包括故障检测、运行状态监测及报警信息处理等，进一步提升了电站的控制功能及安全功能。电站在实际的运行过程中，需要加大对电子控制系统中生产线运行状态及基本参数状态的检测，将这些系统信息集中显示在系统监控界面上，以方面工作人员对参数状态进行查询。

4.4通信软件设计

该项系统在实际的应用过程中主要是采用RTU通信模式和Modbus协议，强化了数据信息的储存及收集能力，需要做好数据信息校对工作，做好系统校验及检测工作，对提升数据信息的稳定性及可靠性具有重要作用。控制系统在实际的应用过程中，会产生较多的数据量，需要加大对上位机的应用，对上位机上的数据进行查询和读取，运用中断模式进行数据信息发送。严格按照PLC单元数据库来接收系统命令，将数字信息分离出去，确保数字信息能够逐一的显示出来。另外，还需要强化数据系统的信息模拟量查询，在PLC中读取21个单元数据，在RTU通信模式中读取6个进制数据，提升数据模拟量效果。需要做好单元数据的传输及控制工作，对子程序进行等额处理，并将数据信息转化为模拟量。

5.建立通讯网络

根据实际的通讯距离、现场条件等布置相关的通讯介质和设备，同时根据相应的标准规范完成正确的连接。比如：接续盒、光纤溶接、光纤收发器、屏蔽通讯电缆、交换机的放置、布置以太网等任务。对智能二次仪表通讯进行相关参数的设置。如果使用ModbusRTU和RS4875同讯方式，使用U6-200智能控制器来构建通讯系统，就需要对U6-200智能控制器相关的通讯数值进行设置，比如：数据位、通讯方式、停止位、波特率、仪表地址、校验位等模块。对DCS控制系统进行组态。根据通讯参数的设置，以及智能二次仪表建立的通讯协议等，对DCS进行组态，实现组态后该系统就可以采集和下发智能二次仪表的相关数据信息了。对于较为特殊的智能二次仪表协议，DCS控制系统没有相应的解析协议功能，就需要认为编写对应的程序来实现目的。

结语

DCS控制系统自身具有安全可靠性及灵活性特点，被广泛的应用于工业控制系统中，需要加大对PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用，避免仪表遭到强电流的影响或是雷击等情况。有助于促进自动化生产线中电子控制系统功能的实现。

参考文献：

[1]陆晶晶.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子测试，2015（06）：103-105+67.

[2]任国雄.PLC在抛光生产线自动化上砖控制系统中的应用[J].佛山陶瓷，2012（12）：28-30.