工业以太网在新华过程控制系统中的应用

※发布时间:2021-3-23 19:30:10   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  房峰辉 四中全会系统的可靠性、复杂性、功能的完善性、系统的可性、人机界面的友好性、数据的可分析可管等各个方面都提出了愈来愈高的要求,新华集团根据多年来在电力、石油、化工、冶金、造纸、水泥、市政工程、环保、交通、铁等自动化控制领域的成功经验,充分利用网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、组态软件技术、数据库技术、多技术,全面提升分散控制系统的技术水平,不断丰富系统所涵盖的内容,推出了基于网络的新一代自动化控制系统TISNet系列 。

  TISNet控制系统主要用于石油、化工、冶金、造纸、水泥、污水处理等市政环保工程中的数据传输、信息处理与控制以及交通运输、公、铁、大桥及大气污染等。

  TISNet控制系统最为主要的特点是其控制层为DCS,现场层为PLC,具有分散控制系统DCS的优点和可编程控制PLC的分散性和灵活性。DCS系统的主要特点:功能全;可靠性高;系统易扩展;采用了安全可靠的网络通讯技术;具有综合性和专业性、人机对话功能强;管理能力强。PLC系统的主要特点:IO模件成熟可靠,运行速度快,组合灵活;良好的兼容性;程序编制及生成简便。PLC系统能很好地完成工业实时顺序控制、条件控制、计数控制、步进控制等功能;能够完成模数转换、数据处理、通讯联网、实时等基本功能。TISNet控制系统融合了以上两个系统的所有优点。

  TISNet-P600系统主要用于IO总点数在1000点以上、5000点以下的冗余控制系统。TISNet-P600系列控制系统的硬件是基于新华数码控制系统的冗余控制单元(XCU)+模块化的可编程I/O设备;软件是新华TISNet-P软件包,集成了组态软件、编程软件、内嵌专业化的控制算法、设备驱动、人机接口、以及必要的调试等;网络是以太网连接控制器单元,以太网连接I/O设备。优点是集成、、灵活、实用;应用于中大型控制工程项目自动化应用场合,尤其是在过程处理及工业制造工程中的应用。

  XCU-net作为主算法控制器。配置低功耗的工控主机板,扩展两个10Mbps的双网口,装载入式操作系统,运行OnXDC算法与设备控制程序。可冗余配置。每一对冗余的XCU最多可以带4个I/O控制站,每一个I/O控制站配置一块带CPU的双通道以太网接口模件,该接口模件安装安装于CPU总线插槽,每个CPU总线块IO模件并且最多可以连接3个扩展I/O总线插槽,.每个扩展I/O总线块I/O模件,这样每个IO站最多能带30块I/O模件。

  xFES以太网交换机用于TISNet系列产品中,作为100Mbps以太网及10Mbps以太网之间的网络互联。以网络交换机模件xFES-1005 为例,其产品规格如下:

  TISNet-P600系统设计有两层网络,即实时数据网XDCNET和I/O网IONET。这两层网络都采用工业以太网。为确保实时数据传输的确定性TISNet-P600系统配置A、B、C等3条网络:A、B网冗余配置,传输实时数据;C网配置在HMI站之间,传输文件。将传输实时数据和传输文件用的网络完全分开。IONET为XCU与I/O之间的冗余网络。

  TISNet人机接口站 (HMI)由工业PC构成,Windows软件平台,运行新华公司的TISNET-P软件包。工程师站、操作员站可互为热备用,每台操作员站均可通过授权升级成为工程师站。冗余系统均配备两块工业以太网卡用于实时数据网,使用非实时数据网时还需再配一块网卡。HMI站的网卡IP地址可参考windows操作系统中关于网络方面的安装配置说明,A网卡IP地址为222.222.221.X;B网卡IP地址为222.222.222.X;C网卡IP地址为222.222.223.X,X为HMI的节点号。

  由于TISNet-P600的通讯网络采用了主流商用硬件构成的高速、高性能通讯网络——快速工业以太网,因此使其具有许多优点:

  其基于国际标准的式通讯网络,兼容IEEE802.3和TCP/IP协议,标准网络结构确保了系统的扩展和升级能力。所有站点均直接与实时通讯网络相连,没有通讯网关,所有HMI、XCU均直接连在冗余的双网上,数据链安全、可靠。主干网络以及控制器与I/O站之间的通讯均采用TCP/IP协议,相比通讯协议不同的DCS系统减少了协议转换的环节,是目前DCS产品中通讯效率最高的一种。具有每0.1秒钟刷新六万四千点的高速处理能力,十兆位/秒或一百兆位/秒传输速率。增强的实时通讯功能,采用标准工业以太网双绞线或同轴电缆或光缆连接,最大节点数可达250个。采用物理、逻辑双重化冗余 ,可采用星形或总线型或者虚拟环形的网络拓扑结构。双绞线传输器相关文章:双绞线传输器原理