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淺談故障安全控制系統的通信

  
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  2.1系統總線(SBUS)
  SBUS是CP卡件背板,主要實現控制卡間的通信。有5槽、7槽、12槽、17槽四種,通常用12槽。
  2.2豎向總線(VBUS)
  豎向總線(VBUS)為34芯扁平電纜,最大長度為5m。一端連接安裝在CP槽上的VBD(豎向總線驅動卡);另一端連接安裝在I/0槽上的HBD(水平總線驅動卡)所在槽位的背面插座,用于實現CP卡件與UO卡件的縱向通信。
  2.3水平總線(HBUS)
  (HBUS)水平總線(HBUS)主要是實現I/O卡之間的通信。安裝在I/O槽上的HBD(水平總線驅動卡)連接VBUS,用扁平電纜(根據I/0卡的冗余情況可選用Al/A2l/A22)一端連接HBD卡;另一端連接到I/O槽上方的水平總線(HBUS)。
  2.4通信卡
  FSC系統的通信處理器允許FSC系統通過串行線路與其他計算機設備交換信息。通信卡都安裝在CP系統背板(系統總線SBUS)上,屬于CP卡。每個CP最多可容納四個通信模塊8條通信線路,從右至左依次為COM1、COM2、COM3、COM4。所有的通信接口都采用光電隔離。FSC系統配置中冗余的CP可支持冗余通信。每個CP都有專用的接口與其通信的設備作連接。
  通信卡有10024/·/·(標準通信卡)、10018/2/USMM通信卡(用于TPS)和10018/E/·(用于PlantScape)三種類型。
  通信卡用于FSC系統中冗余CP之間的通信;構成FSC網絡時,主FSC系統和從FSC系統之間的通信;與FSC工程師/SOE站的通信;與DCS以及打印機等外部設備之間的通信。每塊通信卡可有上下兩個通信接口,可支持串行通信RS-232(F)、RS-485(I)、光纖通信(G)、以及RS-422(H,用于冗余CP之間的通信)。在選型時可根據實際情況組合,它的最終型號組合為10024/上口A/下口B。如主板為10024/1/1、上通信口為RS-485、下通信口為RS-232,其型號就為10024/I/F。
  對于冗余的CP來說,系統中的第一塊卡,即COM1,它的上口固定為CP之間的內部通信使用,該卡一定是10024/H./.。系統中如有10018/2/U、l0018/E/,。它們一定要放在10024./.標準通信卡的左側,即根據編號要放在10024/./后面。
  10024/./.標準通信卡的上下兩個通信接口可支持不同的通信協議,包括FSC-FSC、FSC-DC(develop-mentsystem,用于工程師站/SOE站)、MODBUSRTU(FSC-DCS)、RKE3964R等。可在組態時根據實際情況選用不同的協議。
  三、FSC與工程師站的通信
  工程師站的主要任務是組態、維護、監裝及SOE實時記錄、歷史記錄。可用一臺PC機來完成上述任務,因此組態中定義其連接接口為:FSC機柜CP中的COM1模塊的B口和PC機的COM1口相連,用于工程師站與FSC系統的通信連接。
  四、FSC與PKS的通信
  4.1通信連接結構
  PKS作為公司最新推出的開放型控制系統,以Windows2O00為操作系統,采用開放的實時控制網。FSC與PKS都是Honewell公司的產品,因此通信采用了點對點的通信方式。所有的通信接口都是光電隔離的。本系統配備了兩對冗余的通信卡,10024/H/I和10018/E/I。三對冗余的通信接口(10018/E/I只有一對通信口),一對用于內部通信(RS-422方式),一對用于連接SOE/工程師站(RS-232方式);另一對用于連接DCS通信系統(RS-485方式)。其中RS-232協議通信速率為19.2kbpS,傳輸距離為15m。RS-485協議通信速率可達2MbpS,傳輸距離可達1.2km。FSC與PKS的通信連接圖如圖3所示。
  圖3中:ICC1~ICC5為FSC的內部通信連接;ECC1~ECC3通信介質都為雙絞線;FSC系統通過ECC2/ECC3掛在PKS系統的以太網網段中,因此在通信卡中需定義IP地址。
  4.2通信步驟
  4.2.lFSC的組態步驟
  定義COM卡,選擇類型,定義需要通信的開關量和模擬量的字節數,其中一個開關量DI/DO占1位,一個字節為8位;模擬量(Float型)則是4個字節為一個數據。對通信口組態,如表1所示。
  在定義完通信卡后,建立通信點,LOC為COM,定義通信點的相對位置,然后將通信點設置到邏輯中。再對程序編譯、下裝、調試。
  4.2.2PKS的組態步驟
  由于兩個系統之間通過以太網連接,因此在PKS系統中沒有配置專用的通信卡,只需在PKS提供的工具QuiCkBuild中定義通信點即可。在QuiCkBuild中定義CONFSCl(開關量)和CONFSC2(模擬量)兩個通信器,再定義通信點,對通信點的定義要寫入位號、量程及在PVSourceAddress處,開關寫入CONFSClXXX、模擬量寫入CONFSC2XXXXfSc42OmA(XXX,XXXXX數值為在FSC中所定義的通信地址)。
  五、結束語
  通過各種不同的連接方式和遵循不同的通信協議,FSC還可以與橫河公司的CS系列、FoxboroIA系列等系統通信。本文通過實例,詳細介紹了FCS強大的通信功能,但是為保證FSC系統的獨立性和安全性,采用了數據從FSC到PKS的單向通信。系統已運行兩年,末發生通信故障。在DCS系統中可實時監視FSC中I/0點的數據,在操作室中節省了聯鎖系統的監視站這一資源,同時作為DCS中同一位置的控制儀表的參考,為工藝操作提供了更多數據,提高了工藝操作的安全可靠性。
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