用TeminalServer實(shí)現(xiàn)PKS與現(xiàn)場設(shè)備的通訊

在本單位裝置中，由于包單元PLC比較多，電機(jī)也很多，為了節(jié)省電纜費(fèi)用和減少控制器的負(fù)荷，我們采用了MOXA公司的NPort5630-16串口服務(wù)器作為TeminalServer連接現(xiàn)場設(shè)備與PKS Server之間的通訊，采集這些設(shè)備數(shù)據(jù)。

1.NPort5630簡介

它允許所有RS-422/485串行設(shè)備與以太網(wǎng)連接。簡單方便的聯(lián)網(wǎng)方式，不但可以保證現(xiàn)有的硬件資源，更確保未來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充可能性。通過簡單的設(shè)置，就可以將現(xiàn)有的串口設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng)。還可以在串口和以太網(wǎng)絡(luò)界面之間輕易的執(zhí)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。讓您可以達(dá)到同時(shí)集中管理串口設(shè)備，和于網(wǎng)絡(luò)中分散管理主機(jī)的目的。

NPort 5630具有專業(yè)的外殼設(shè)計(jì)，除了前面板上有所有的串口的Tx/Rx 狀態(tài)LED顯示，后面板上則有16口RS-232 RJ45接線口。這項(xiàng)特點(diǎn)讓NPort 5630適用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝，簡化了操作，維護(hù)，和管理的工作。

    我們通過安裝NPort5630的組態(tài)軟件可方便對串行口進(jìn)行波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位的設(shè)置。如圖所示：

2.PKS系統(tǒng)簡介

PKS 系統(tǒng)是Honeywell 公司新一代的過程控制系統(tǒng),它具有很好的開放性，支持與第三方如：Allen-Bradley, Series 9000, TDC 3000 Data Hiway, UDC，PLC等的通信，因此大部分工業(yè)過程控制應(yīng)用通過各種通信協(xié)議可以使其成為PKS 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行構(gòu)架內(nèi)公共部分組件。PKS 系統(tǒng)為過程控制、批量控制和SCADA 應(yīng)用提供了一個(gè)性價(jià)比高的開放式控制系統(tǒng)，FTE 結(jié)構(gòu)的PKS 系統(tǒng)可以把服務(wù)器、客戶機(jī)均掛在同一個(gè)FTE 冗錯(cuò)以太網(wǎng)上, 使服務(wù)器和客戶機(jī)可以各自獨(dú)立地從FTE 網(wǎng)上讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

3.用SCADA控制獲取第三方設(shè)備數(shù)據(jù)

    要從現(xiàn)場設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，PKS系統(tǒng)和第三方設(shè)備都必須遵循Modbus協(xié)議。PKS服務(wù)器支持通過串行連接現(xiàn)場設(shè)備與Modbus controller通訊，通過轉(zhuǎn)換接頭把RS232/422/485串行設(shè)備轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)接頭接入TeminalServer的相應(yīng)組態(tài)端口。

在PKS中對SCADA點(diǎn)組態(tài)的工具是Quick Builder,在Quick Builder中創(chuàng)建并修改組態(tài)數(shù)據(jù)庫。

3.1建立Modbus通訊通道

在Quick Builder中，我們必須首先建立一條連接控制器和TeminalServer的通訊通道，TeminalServer上每個(gè)端口就是一條“channel”，此通道通過指定TeminalServer名稱或IP地址、端口號以及Modbus方式如RTU方式建立起第三方物理控制器與PKS邏輯控制器之間相互通訊的通道。

3.2 建立Modbus控制器

一個(gè)Modbus邏輯控制器對應(yīng)所訪問物理控制器的一個(gè)Modbus數(shù)據(jù)表，對數(shù)據(jù)采集我們使用Modbus控制器類型，不同數(shù)據(jù)表對應(yīng)不同控制器。但一個(gè)通道可對應(yīng)多個(gè)不同控制器。因?yàn)橛行┰O(shè)備通過一個(gè)接口可取出不同的數(shù)據(jù)表。此控制器指定連接的通道名，物理控制器ID即設(shè)備地址以及物理控制器取出的數(shù)據(jù)表類型。

3.3 監(jiān)視通訊狀態(tài)

    在PKS系統(tǒng)的Station上可監(jiān)視通道和控制器的通訊狀態(tài)。當(dāng)下裝通道和控制器到Server后，在Station上必須要Enable通道和控制器，系統(tǒng)才能接收和傳送數(shù)據(jù)，如果通訊正常，TeminalServer上對應(yīng)端口的Tx和Rx燈來回不停閃爍，通道狀態(tài)燈一直為綠色，錯(cuò)誤數(shù)逐漸變少或無錯(cuò)誤數(shù)，則數(shù)據(jù)顯示正常。

如果通訊斷開或控制器無響應(yīng)，則Enable后錯(cuò)誤不斷累積，直到達(dá)到使通道FAIL所組態(tài)的極限值,通到狀態(tài)燈變紅此通道上所有數(shù)據(jù)中斷,通道FAIL, TeminalServer上相應(yīng)端口Rx燈不再閃爍，處理好通訊問題后需要重新Enable。

3.4  建立SCADA點(diǎn)

我們叫這種第三方通訊過來的點(diǎn)為SACDA點(diǎn)。它能儲(chǔ)存現(xiàn)場值或設(shè)備的信息。SCADA點(diǎn)有許多類型，必須根據(jù)物理控制器提供的數(shù)據(jù)表來獲取，如：開關(guān)量輸入包括電機(jī)狀態(tài)等使用Status Point，模擬量輸入使用Analog Point。組態(tài)簡單方便直觀，只要對應(yīng)所屬控制器和數(shù)據(jù)表中的寄存器地址，注意所取數(shù)據(jù)的格式必須要正確，如浮點(diǎn)數(shù)或整數(shù)都有各自不同幾種數(shù)據(jù)格式，否則不能正確獲取數(shù)據(jù)。

    所有組態(tài)都下裝到PKS的Server Database中，并存入相應(yīng)文件，而且方便對組態(tài)設(shè)置進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出，但若兩臺(tái)Server都故障則不能看到數(shù)據(jù)，任意一臺(tái)Server恢復(fù)后數(shù)據(jù)仍然保留不會(huì)丟失，但前提是保證兩臺(tái)Server始終是同步的。

    在PKS系統(tǒng)中，還可以對所采集的第三方數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史記錄,報(bào)警等,并使用它進(jìn)行點(diǎn)的內(nèi)部計(jì)算,控制優(yōu)化.只是內(nèi)部點(diǎn)使用不同的控制器類型和點(diǎn)類型罷了。SCADA點(diǎn)與C200或C300控制器組態(tài)的點(diǎn)除了組態(tài)環(huán)境不一樣外，其它功能基本相同如細(xì)目界面，趨勢報(bào)警，圖形調(diào)用等，并與圖形界面集成。

4.使用效果分析

目前幾乎所有電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)都通過電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這個(gè)第三方設(shè)備引入PKS系統(tǒng)顯示狀態(tài)并報(bào)警，其它所有包單元通信點(diǎn)也都通過它在PKS操作站上顯示，使用效果很好，并且不占C200控制器資源，節(jié)約了電纜，對一般監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)適用于批量點(diǎn)采集監(jiān)控。但現(xiàn)在僅僅用于數(shù)據(jù)采集，更先進(jìn)的功能如：算法、自定義參數(shù)、腳本等功能還未使用，相信不久后能充分利用它的先進(jìn)性，優(yōu)化我們裝置的控制。

參考文獻(xiàn)

[1]Honeywell Knowledge builder R300

注:本文為專家原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請注明來源。