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DCS和TRICON公司緊急停車控制系統ESD 之間的通訊為對象,介紹DCS與ESD 之間TCP/IP通訊策略,并結合應用實例,著重分析了一些技術要點、難點及解決方案。
關鍵詞: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系統在化工自動化領域的廣泛應用,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的運行信息和生產數據,并將這些數據提供給操作人員和管理者。因此,DCS系統如何實現與第三方系統間通訊進行數據交換,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控制系統是I/A Series系統,主要汽化裝置同時使用Tricon的ESD系統,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上的旋轉開關設置Tricon控制器的節點號。

Tricon NCM支持這些連接:
Net1,與SOE Recorder PC連接的網絡連接。
Net1,與Tricon主機節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,FBM233通訊卡通過五類雙絞線連至HUB上(網絡結構示意圖,如圖1)。
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圖1 FBM233與NCM通訊網絡示意圖[/align]
二、軟件組態
下面以中原大化50萬噸甲醇項目中Tricon ESD與I/A Series DCS系統間通訊為例,介紹FBM233和NCM如何進行通訊組態和編程的。
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
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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。
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圖3 TriStation通信[/align]
b.在TriStation Communication屏幕上指定這些屬性。
Network Connection——在網絡連接框里打勾。
Node Number——鍵入在NCM旋轉開關上設置的數字。
Node Name——鍵入節點名,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系統組態
1、FBM安裝。
如圖3,將兩塊FBM233卡件按照DCS系統組態插入相應位置,并按系統網絡示意圖搭建系統網絡。
圖 :FBM233安裝
2、FDSI組態。
將FBM233組態成冗余模式,定義FBM233的IP地址與NCM地址組態同一網段。如圖4
圖4:FDSI組態圖
3、ECB202組態。
在ECB202組態過程中,FILEID參數中寫入TRICON.XML與FDSI組態文件名相對應,在SFILID參數中寫入TSAA.ZIPH(文件為FBM233驅動)。如圖5
圖5:ECB202
ECB201組態。
在ECB201組態參數中,參數DVMANE輸入設備地址即ESD NCM設備地址,與NCM組態相對應。如圖6
圖6:ECB201組態
5、相關應用點組態。
建立部分RIN(AI)、CIN(DI)、COUT(DO)、ROUT(AO)等點,用來與ESD進行通訊,其中兩個關鍵的參數為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通訊性能穩定,技術可靠,已經在數據統計分析等方面體現出明顯的優勢,已經成為當今自動化應用領域的發展方向。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和探索,本文所闡述的不當之處還請同行專業人士批評指正。
作者:李志鋒(助理工程師)、王勝軍(助理工程師)
作者單位:河南煤業化工集團中原大化公司