摘要:本文以中原大化50萬噸甲醇項目使用FOXBORO公司的I/A Series控制系統(tǒng)DCS和TRICON公司緊急停車控制系統(tǒng)ESD 之間的通訊為對象,介紹DCS與ESD 之間TCP/IP通訊策略,并結(jié)合應用實例,著重分析了一些技術(shù)要點、難點及解決方案。
關(guān)鍵詞:DCS、ESD、TCP/IP
Method of actualizing DCS and ESD communication Technology
Lizhifeng、Wangshengjun
Abstract:
This essay takes the communication between FOXBORO I/A Series and Tricon of Zhong Yuan Da Hua 500000 tons of methanol project as example to introduce the strategy to TCP/IP communication between DCS and ESD . Moreover, this article links some practical examples together analyzing selectively some points, difficulties and solutions of technology.
Key word : DCS,ESD,TCP/IP
前言
隨著DCS系統(tǒng)在化工自動化領(lǐng)域的廣泛應用,其功能已不僅僅是完成控制和操作,在很大程度上還要整合其它各輔助系統(tǒng)的運行信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)提供給操作人員和管理者。因此,DCS系統(tǒng)如何實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)間通訊進行數(shù)據(jù)交換,越來越被更多的用戶重視并廣泛應用。
河南省中原大化集團公司的50萬噸/年甲醇裝置DCS控制系統(tǒng)是I/A Series系統(tǒng),主要汽化裝置同時使用Tricon的ESD系統(tǒng),并與DCS進行TCP/IP通訊。在DCS與ESD實時雙工冗余通訊。
一、通訊的硬件配置
1、 I/A Series系統(tǒng)的FBM233通訊卡
FBM233通訊卡符合IEEE802.3標準,支持10/100M bps 冗余通訊。
2、ESD的NCM通訊卡
用NCM上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)設置Tricon控制器的節(jié)點號。

Tricon NCM支持這些連接:
Net1,與SOE Recorder PC連接的網(wǎng)絡連接。
Net1,與Tricon主機節(jié)點時間同步的連外部儀器接。
Net2,與TriStation 1131 PC或者其他外部儀器連接的網(wǎng)絡連接。
在Tricon NCMG模塊和Global Positioning System(GPS)接口之間的串行連接。
可以在一個邏輯插槽上安裝主要和冗余的模塊。
3、 HUB(帶BNC接頭)
ESD的NCM通訊卡通過BNC接頭連至HUB上,F(xiàn)BM233通訊卡通過五類雙絞線連至HUB上(網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1)。
[align=center]

圖1 FBM233與NCM通訊網(wǎng)絡示意圖[/align]
二、軟件組態(tài)
下面以中原大化50萬噸甲醇項目中Tricon ESD與I/A Series DCS系統(tǒng)間通訊為例,介紹FBM233和NCM如何進行通訊組態(tài)和編程的。
1、NCM軟件編程
(1)NCM安裝
a.打開控制器樹,雙擊Configuration,展開Hardware Allocation。雙擊NCM slot,然后點擊Setup。如圖2
[align=center]

圖2 NCM安裝[/align]
b.在NCM安裝屏幕上指定這些屬性。
屬性操作
Installed/Not Installed——點擊則說明了插槽已經(jīng)有模塊安裝了。
Privilege——選擇讀或者讀/寫。
IP Address——輸入NCM的IP地址。
IP Subnet Mask——按需要使用。
Global Positioning System——打勾使時間與GPS同步。
Installed
Time Synchronization——打勾使時間與Tricon主機節(jié)點同步。
c.點擊ok保存
(2)通訊設置
a.展開Controller目錄樹,雙擊Configuration。在Controller目錄樹上,
點擊TriStation Communication。如圖3所示。
[align=center]

圖3 TriStation通信[/align]
b.在TriStation Communication屏幕上指定這些屬性。
Network Connection——在網(wǎng)絡連接框里打勾。
Node Number——鍵入在NCM旋轉(zhuǎn)開關(guān)上設置的數(shù)字。
Node Name——鍵入節(jié)點名,用來識別Tricon控制器,少于或者等于8個字符。
IP Address¬——輸入在以太網(wǎng)上的控制器物理地址。
(3) 設置別名
在建ESD各點的過程中,注意對別名進行設置,在此設置的別名用于外設備的通訊標示。
2、I/A Series系統(tǒng)組態(tài)
1、FBM安裝。
如圖3,將兩塊FBM233卡件按照DCS系統(tǒng)組態(tài)插入相應位置,并按系統(tǒng)網(wǎng)絡示意圖搭建系統(tǒng)網(wǎng)絡。
圖 :FBM233安裝
2、FDSI組態(tài)。
將FBM233組態(tài)成冗余模式,定義FBM233的IP地址與NCM地址組態(tài)同一網(wǎng)段。如圖4
圖4:FDSI組態(tài)圖
3、ECB202組態(tài)。
在ECB202組態(tài)過程中,F(xiàn)ILEID參數(shù)中寫入TRICON.XML與FDSI組態(tài)文件名相對應,在SFILID參數(shù)中寫入TSAA.ZIPH(文件為FBM233驅(qū)動)。如圖5
圖5:ECB202
ECB201組態(tài)。
在ECB201組態(tài)參數(shù)中,參數(shù)DVMANE輸入設備地址即ESD NCM設備地址,與NCM組態(tài)相對應。如圖6
圖6:ECB201組態(tài)
5、相關(guān)應用點組態(tài)。
建立部分RIN(AI)、CIN(DI)、COUT(DO)、ROUT(AO)等點,用來與ESD進行通訊,其中兩個關(guān)鍵的參數(shù)為IOM-ID與PNT-NO, 其中IOM-ID輸入ECB201的點名TRICON, PNT-NO為ESD點的別名ALIAS。如圖7、圖8
圖7
圖8
6、進行通訊測試
通過觀察硬件設備狀態(tài)燈正常后,在ESD或DCS加信號,看對方是否能正常接受,如有必要再進行信號變換。
結(jié)論
中原大化50萬噸甲醇項目開車一年多來,ESD與DCS通訊性能穩(wěn)定,技術(shù)可靠,已經(jīng)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等方面體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,已經(jīng)成為當今自動化應用領(lǐng)域的發(fā)展方向。當然ESD與DCS通訊的手段和策略有很多種,需要廣大的用戶不斷總結(jié)和探索,本文所闡述的不當之處還請同行專業(yè)人士批評指正。
作者:李志鋒(助理工程師)、王勝軍(助理工程師)
作者單位:河南煤業(yè)化工集團中原大化公司