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[摘 要] 本文从火力发电厂的安全经济运行出发,对陈旧的数据采集系统进行改造,使用了较少的资金,达到了很好的效果。
[关键词] 数据采集;DCS;通信;测量
一、原状和问题
#4机组数据采集系统采用华东电站自动化仪表厂IDCB智能数据采集网络系统。主要用于监测、显示发电机、送、引、排粉电机实时温度,系统由上位机、测量前端、通讯电缆、通讯适配器(RS485接口、RS232/485转换器)主机、PC机组成,通讯总线经RS232/485转换器转换成RS232电平后和计算机标准串口直接相连。由于前端采集到的数据要通过上位机,才能进入DCS,而上位机与数据采集前端使用时限已久,软硬件配置低,加上通信电缆的老化,造成系统经常出现故障,严重影响了运行人员的监视和操作,危机机组的安全运行,因此降低数据采集系统故障频率非常必要。
二、改造方法
取消数据采集系统的上位机,实现前端与DCS的直接通信,减少了上位机这个中间环节所带来的影响,令数据传输更加快捷。同时,把原来的IDCB系列的前端全部升级为IDCB/DR系列的前端,新前端构成网络后两条总线可同时进行通讯,实现网络冗余。IDCB/DR网络提供的双网冗余功能,是真正的冗余接口,每台前端的CPU内有两个可同时工作的UART,两条总线可以同时进行工作,极大的提高了总线型网络的可靠性;除此,智能测控前端采用的平衡差动传输方式及针对工业现场环境恶劣特点而设计的箱体结构,具有非常强的环境适应和抗干扰能力,保证了数据采集系统的稳定运行。
三、实施步骤
1.把所有旧的数据采集前端拆掉,全部换上带有符合IP56防护等级防护机箱的前端。使用附带的扁钢将机箱固定在墙上,把前端安装到机箱里面。接着开始进行把测点引线接入前端。
2.更换完前端以后,我们把原来的旧电缆拆除,重新敷设线芯粗,防护层结实,屏蔽效果好的铠状耐高温电缆,并装设电缆槽,把所有电缆都置于槽内,防止了积灰和高温的影响。
3.拆除原上位机,将数据采集前端通信电缆用RS232接口直接接入DCS机柜中的CCF卡,实现前端与DCS的直接通信。
除了硬件的匹配外,还需要协议方面的一致。本厂#4机组的DCS支持ModBus,可以和IDCB系统前端直接通讯。IDCB/DR系列前端为国是双串口测量前端,构成网络后两条总线可同时进行通讯而互不影响,两条网络可采用不同的波特率和协议,也可同时连接到两个不同的系统,是真正的双总线网络。
4. 分别在数据采集前端和在DCS组态软件中对数据采集前端通信进行组态,并将数据下载至CCF卡中,让CCF卡全面管理数据采集系统的运作。所有测点根据所在位置的不同,连接至相应I/O柜的前端中,机内前端的通讯线互连后,再连接至串行总线上,CCF卡周期性地读取所有前端的数据,并进行处理,在接收到DCS取数据的命令后,立即将数据传送至DCS系统。
四、改造后效果
经过此次改造后,系统一直运行至今,还没有出现过软硬件故障或者网络故障,大大降低了数据采集系统的故障率。
[关键词] 数据采集;DCS;通信;测量
一、原状和问题
#4机组数据采集系统采用华东电站自动化仪表厂IDCB智能数据采集网络系统。主要用于监测、显示发电机、送、引、排粉电机实时温度,系统由上位机、测量前端、通讯电缆、通讯适配器(RS485接口、RS232/485转换器)主机、PC机组成,通讯总线经RS232/485转换器转换成RS232电平后和计算机标准串口直接相连。由于前端采集到的数据要通过上位机,才能进入DCS,而上位机与数据采集前端使用时限已久,软硬件配置低,加上通信电缆的老化,造成系统经常出现故障,严重影响了运行人员的监视和操作,危机机组的安全运行,因此降低数据采集系统故障频率非常必要。
二、改造方法
取消数据采集系统的上位机,实现前端与DCS的直接通信,减少了上位机这个中间环节所带来的影响,令数据传输更加快捷。同时,把原来的IDCB系列的前端全部升级为IDCB/DR系列的前端,新前端构成网络后两条总线可同时进行通讯,实现网络冗余。IDCB/DR网络提供的双网冗余功能,是真正的冗余接口,每台前端的CPU内有两个可同时工作的UART,两条总线可以同时进行工作,极大的提高了总线型网络的可靠性;除此,智能测控前端采用的平衡差动传输方式及针对工业现场环境恶劣特点而设计的箱体结构,具有非常强的环境适应和抗干扰能力,保证了数据采集系统的稳定运行。
三、实施步骤
1.把所有旧的数据采集前端拆掉,全部换上带有符合IP56防护等级防护机箱的前端。使用附带的扁钢将机箱固定在墙上,把前端安装到机箱里面。接着开始进行把测点引线接入前端。
2.更换完前端以后,我们把原来的旧电缆拆除,重新敷设线芯粗,防护层结实,屏蔽效果好的铠状耐高温电缆,并装设电缆槽,把所有电缆都置于槽内,防止了积灰和高温的影响。
3.拆除原上位机,将数据采集前端通信电缆用RS232接口直接接入DCS机柜中的CCF卡,实现前端与DCS的直接通信。
除了硬件的匹配外,还需要协议方面的一致。本厂#4机组的DCS支持ModBus,可以和IDCB系统前端直接通讯。IDCB/DR系列前端为国是双串口测量前端,构成网络后两条总线可同时进行通讯而互不影响,两条网络可采用不同的波特率和协议,也可同时连接到两个不同的系统,是真正的双总线网络。
4. 分别在数据采集前端和在DCS组态软件中对数据采集前端通信进行组态,并将数据下载至CCF卡中,让CCF卡全面管理数据采集系统的运作。所有测点根据所在位置的不同,连接至相应I/O柜的前端中,机内前端的通讯线互连后,再连接至串行总线上,CCF卡周期性地读取所有前端的数据,并进行处理,在接收到DCS取数据的命令后,立即将数据传送至DCS系统。
四、改造后效果
经过此次改造后,系统一直运行至今,还没有出现过软硬件故障或者网络故障,大大降低了数据采集系统的故障率。