1现场总线技能概述
现场总线是设备在生产过程区域的现场设备/外表与操控室内的自动操控设备/体系之间的一种串行、数字式、多点、双向通讯的数据总线。其间“生产过程”包含断续生产过程和接连生产过程两类。或者说,现场总线是以单个涣散的数字化智能化的丈量和操控设备作为网络节点,用总线相衔接,完结彼此交流信息,共同完结自动操控功用的网络体系与操控体系。Profibus支撑Type3现场总线是一种国际化、敞开式、不依赖于设备生产商的现场总线规范,用于工厂自动化体系三级网络中的底层,即车间级监控和现场设备层数据通讯与操控,适用于涣散的、具有通讯接口的现场受控设备对底层设备有较高的数据集成和长途确诊、毛病报警及数字化要求的体系。
2 Profibus-DP及其首要特性
Profibus-DP(DecentralizedPeriphery):是一种通过优化的高速廉价的通讯衔接,专为自动化操控体系与涣散的I/0设备级之间通讯运用而规划的。它可替代24VDC或4~20mA信号传输。Profibus-DP运用物理层,数据链接层(第1,2层)和用户接口,用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时刻有必要要比主站(PIE)程序循环时刻短。此外,Profibus-DP还供给智能化现场设备所需的非周期性通讯以进行组态、确诊和报警处理及杂乱设备在运转中参数的确认。
Profibus-DP的基本功用和特性如下:
(1)远间隔高速通讯:波特率从9.6kbit/s~12Mbit/s;最大间隔12Mbps时100m,1.5Mbps时200m,还能够用中继器加长。
(2)分布式结构:各主站间令牌传递,主站与从站为主一从传送。每段可达32个站,用衔接器衔接段,最多可达126个从站。
(3)易于设备:总线结构使得一个站点的装卸载不影响其它站点的正常作业,体系的设备还能够别离进行,后期设备的体系不会对前期设备的体系形成阻碍。
(4)确诊功用:通过扩展的Profibus-DP的确诊功用能对毛病进行快速定位,确诊信息在总线上传输并由主站收集。
(5)敞开式通讯网络。
(6)可靠性和维护机制。
每个体系包含3种类型的设备:
(1)一级DP主站,即中心操控器(如PC、PLC),可与其它站交流信息。
(2)二级DP主站,指组态设备、编程器、或操作面板,完结各站点的数据读写、体系配置、毛病确诊等。
(3)DP从站,指进行输入输出信息收集和发送的外围设备(如PIE,涣散式I/O,驱动器、传感器、执行机构等)
3 Profibus-DP现场总线用于水电厂监控的优越性
完结了体系的全敞开性,而敞开自动化体系是现场总线开展的必然趋势;完结了真实的涣散操控,把操控功用下放到现场,每个操控回路完全由涣散设备的现场智能外表来完结,增强了体系数据处理的就地化;完结了全数字化通讯,使体系抗干扰性和检测精度大为进步;安全可靠、组态灵敏、简略易用,现场总线充分利用了用户层规则的规范的“功用模块”来组态成为体系,使操控战略的组态操作十分简略;经济效益高,现场总线构成的水电厂监控体系共用一条数据总线传递信息,总线介质丰厚,节约电缆和操控设备等。
4 水电厂监控体系的规划方案
4.1 水电厂监控体系的功用要求
水电厂计算机监控体系的监控目标包含水轮机、发电机、变压器、母线、馈电线路、厂用变、开关柜、共用设备等。依据需要,一般要求监控体系应具有以下功用:(1)数据收集与处理功用;(2)运转监督、事情报警与事端处理辅导功用;(3)生产过程的操控操作功用;(4)计算记载和制表打印功用;(5)智能报警功用;(6)事端剖析及毛病确诊功用;(7)通讯功用;(8)实时在线确诊功用。
4.2 硬件构成
依据水电厂监控体系的特色和要求,规划体系结构如图1所示,各个功用彼此独立,别离由体系不同部分结合相应的软件来完结。依据体系结构图,规划硬件结构如图2所示,下面临各组成部分作详细阐明。