施耐德/140CPU43412
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3.3FF有國家的大力支持,也許是重要的發(fā)展方向。 3.4CAN的價格優(yōu)勢對低壓電器有很大的吸引力。 3.5Profibus已經(jīng)有了不少應(yīng)用。這是一個需要認(rèn)真考慮的現(xiàn)實。 智能化召開系統(tǒng)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)是個多層次的網(wǎng)絡(luò), IEC62026本身就包含各種現(xiàn)場總線。IEC62026明確表示了高層的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)由IEC/SC65C考慮。FCS,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的一個重要的發(fā)展方向是多層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);向下連接低層次的現(xiàn)場總線,智能化控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)需要多層次的網(wǎng)絡(luò)。而智能設(shè)備需要非常靈活地與各種總線、控制對象等的配合控制和交換信息。實現(xiàn)各種總線相互間的轉(zhuǎn)換也是解決現(xiàn)場總線之爭的途徑之一。 目前,在一些工程設(shè)計中通常的做法是在某種現(xiàn)場總線的基礎(chǔ)上開發(fā)能連接其他公司現(xiàn)場總線的接口產(chǎn)品。由于現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)尚未建立,多種類型的現(xiàn)場總線枚不勝數(shù),需要開發(fā)大量的接口產(chǎn)品才能滿足不同工程需要。如果僅以FF、CAN、LONWORKS、PROFIBUS-DP、MODBUS五種*現(xiàn)場總線為例,要使它們中任意兩種不同現(xiàn)場總線能統(tǒng)一于一個智能化配電系統(tǒng)中,僅是協(xié)議轉(zhuǎn)換器這種接口產(chǎn)品就要有二十種之多,如果一個系統(tǒng)中有三種或三種以上不同現(xiàn)場總線產(chǎn)品,其技術(shù)復(fù)雜程度和管理、維護、擴展等因素都是影響現(xiàn)場總線在智能化控制系統(tǒng)中推廣應(yīng)用,上的個大公司為了解決來自不同廠家的產(chǎn)品兼容性問題,都投入了巨大的精力和財力,但成效甚微。 針對上述在智能化控制系統(tǒng)開發(fā)中遇到的實際問題,在工程中的解決方案是做一個統(tǒng)一而簡單的子網(wǎng):一個簡單的子網(wǎng)可能解決自動化控制系統(tǒng)的大部分控制問題。各智能化設(shè)備的各種現(xiàn)場總線接口的配合可以通過相應(yīng)的協(xié)議芯片來解決。統(tǒng)一的子網(wǎng)可能使整個行業(yè)的開發(fā)成本低,開發(fā)速度。為此提出了通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器這種全面的解決方案,通過硬件和軟件的方法共同對現(xiàn)場總線協(xié)議進行處理,解決智能化控制系統(tǒng)中多現(xiàn)場總線的兼容性問題,其目的是為了能將不同現(xiàn)場總線的產(chǎn)品和諧地融入一個系統(tǒng)中,充分發(fā)揮不同產(chǎn)品的長處,為那些希望使用不同廠家優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的用戶提供更大的靈活性。 通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器是現(xiàn)場級的通用通信管理設(shè)備,由它把各個現(xiàn)場設(shè)備連成網(wǎng)絡(luò),并負(fù)責(zé)現(xiàn)場設(shè)備與上位機之間的信息傳遞。由于其是通用性的,只需通過相應(yīng)的CPU及接口電路和軟件就可以完成多種現(xiàn)場總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)與不同廠家的現(xiàn)場設(shè)備進行通信。 4.現(xiàn)場總線協(xié)議控制器 通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器是采用模塊化結(jié)構(gòu)和多CPU工作方式來設(shè)計的,因為模塊化的結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)有較強的擴展能力,為系統(tǒng)將來的升級換代帶來便利。 通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器主要由底板和插卡組成,其中底板帶有電源以及擴展槽、固定支架、系統(tǒng)總線、信號線構(gòu)成。插卡分三種,分別為主控板、協(xié)議板、接口板,其中主控板和協(xié)議板帶CPU。主控板負(fù)責(zé)管理整個系統(tǒng)以及與上位機的通信,通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器通過RS232接口與上位機連接,主控板通過它與上位機進行信息交換,主要包括:管理系統(tǒng)總線,給協(xié)議板和接口板分配系統(tǒng)資源,與協(xié)議板進行信息交換,對來自協(xié)議板的數(shù)據(jù)進行處理,等待上位機提取。協(xié)議板是通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器的關(guān)鍵部分,所有與現(xiàn)場設(shè)備的通信都由它完成。協(xié)議板可以提供多種現(xiàn)場總線協(xié)議,一般一塊協(xié)議板只能進行一種現(xiàn)場總線協(xié)議的通信。接口板從屬于某一協(xié)議板,為協(xié)議板提供通信接口。用戶可以根據(jù)實際情況進行選擇,接口種類有RS232、RS422、RS485等。通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器與上位機以及與現(xiàn)場設(shè)備的通信都采用串行方式,而通信控制器內(nèi)部各插卡之間通過系統(tǒng)總線來完成。其中主控板與各協(xié)議板的通信采用主從式。主控板通過系統(tǒng)總線分別與協(xié)議板進行通信,各協(xié)議板之間不能進行通信。 通信過程如下:主控板在系統(tǒng)總線上,通過廣播方式發(fā)送協(xié)議板號來呼叫與之通信的協(xié)議板,每塊協(xié)議板上有協(xié)議板號識別電路,只有與發(fā)送的協(xié)議板號相符的協(xié)議板才響應(yīng)主控板,從而實現(xiàn)主控板與協(xié)議板的通信。當(dāng)用戶增加新的協(xié)議設(shè)備時,不必改動硬件,只需在增加的新的協(xié)議板上設(shè)置好協(xié)議板號,并在上位機的組態(tài)中添加相應(yīng)的系統(tǒng)信息存入計算機即可。協(xié)議板和接口之間的信息傳遞通過系統(tǒng)中的局部總線來完成。 5.智能化配電系統(tǒng) 智能化配電系統(tǒng)由配各種智能化開關(guān)柜的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件包括各種智能化開關(guān)柜、通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器、上位控制計算機。軟件由主控程序、通訊界面和人機界面三部分組成。根據(jù)以上硬件設(shè)備的配置情況,在上位機上輸入系統(tǒng)配置信息,通過串行口傳遞給控制器主板。主控板將系統(tǒng)配置信息分類傳遞給各協(xié)議板,各協(xié)議板收到系統(tǒng)信息后與所屬硬件設(shè)備進行通信,將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)主控板傳送到上位機,并通過主控板接受上位機命令。 5.1通訊功能 5.1.1遙訊功能:現(xiàn)場總線協(xié)議控制器向上站機報送斷路器現(xiàn)時的各項保護參數(shù)。 5.1.2遙測:現(xiàn)場總線協(xié)議控制器向上位機報送工作參數(shù)、故障參數(shù),達到上位機對電力電網(wǎng)系統(tǒng)遙測的目的。 5.1.3遙調(diào):現(xiàn)場總線控制器接收上位機的遙調(diào)參數(shù)來改變斷路器中智能型脫扣器的保護特性參數(shù)來達到改變電力電網(wǎng)干路參數(shù)設(shè)定值的目的 5.1.4遙控:現(xiàn)場總線控制器接收上位機的控制信號來實現(xiàn)電力電網(wǎng)計算機控制系統(tǒng)的遙控功能。 5.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu): 5.2.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為一點對多點的由上位機主呼的主從網(wǎng)結(jié)構(gòu)(現(xiàn)場總線型)。 5.2.2通訊方式廣播應(yīng)答方式,半雙工類型 4.2.3硬件接口電路類型:RS-485、RS—232、RS—422接口電器,(具有瞬態(tài)保護或隔離型) 5.2.4通訊線路UTP雙絞線,8芯(4對),五類通訊線,(在干擾嚴(yán)重的工業(yè)環(huán)境或線路與電力線一同敷設(shè)時可選用屏蔽線STP) 5.2.5上位機:*處理器應(yīng)為586以上。若上位機處于干擾嚴(yán)重的工業(yè)環(huán)境中,則應(yīng)選用工控機機型。 6.結(jié)束語 現(xiàn)場總線作為自動化領(lǐng)域的一次革命,它的意義和產(chǎn)生的效益是非常巨大的。積極開展各種現(xiàn)場總線技術(shù)的研究和應(yīng)用,特別是加強對于一些已有成功經(jīng)驗的現(xiàn)場總線在智能化控制系統(tǒng)中的開發(fā)與應(yīng)用,對于開電氣設(shè)備制造廠家來說可以避免很多彎路和資源浪費,是適合我國國情的一個實用的發(fā)展途徑。 智能化控制系統(tǒng)采用多現(xiàn)場總線技術(shù),全中文操作界面,具有很高的通用性和靈活性以及較低的成本,使其具有非常高性能價格比,可以使用戶方便、靈活地構(gòu)成一個實用可靠的智能化控制系統(tǒng),其優(yōu)良的可擴展性使其能夠適應(yīng)通信技術(shù)發(fā)展的潮流,滿足不同用戶的需要。