Modbus通訊協(xié)議在原油輸送系統中的應用

在石油的開(kāi)采、儲運等生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是成品油儲運過(guò)程的動(dòng)態(tài)監測是生產(chǎn)管理的重要工作內容，也是保證油田正常、安全、經(jīng)濟運行的重要手段，在西方發(fā)達國家自動(dòng)化數據采集與控制(SCADA)已經(jīng)成為生產(chǎn)的配套設施。

動(dòng)態(tài)監測的主要內容包括管道及油井的泄漏監測、壓力超高保護、溫度異常、含水超標等。油田被稱(chēng)為“沒(méi)有圍墻的工廠(chǎng)”，油井、集輸站、聯(lián)合站星羅棋布，偏遠分散，而石油的整個(gè)生產(chǎn)流程又通過(guò)管道連接起來(lái)，成為一個(gè)壓力系統，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，特別是管道及油井的泄漏事故時(shí)有發(fā)生，給油田單位造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。因此，實(shí)現油田生產(chǎn)系統的動(dòng)態(tài)監測，對于及時(shí)發(fā)現泄漏等故障、優(yōu)化生產(chǎn)運行參數、減少盜油犯罪案件的發(fā)生、提高油田的現代化管理水平等具有重要的意義。

一、油田數據采集系統的需求：

為實(shí)現油田生產(chǎn)的監控，生產(chǎn)調度中心需要實(shí)時(shí)得到各泵站的壓力、溫度、流量等數據，從而進(jìn)行數據分析，得到生產(chǎn)能耗指標情況和生產(chǎn)運行狀況，如對于長(cháng)距離輸油管道，就更加需要實(shí)時(shí)得到管道進(jìn)出口的壓力數據，并由泄漏監測報警系統軟件進(jìn)行管道油品泄漏報警和泄漏點(diǎn)的定位。數據采集系統主要包括數據采集與通信兩個(gè)方面的內容：

1. 串口儀表設備在數據采集系統中應用廣泛

在基于計算機的數據采集系統中，通過(guò)RS485總線(xiàn)方式連接計算機串口是相當流行的數據采集方式，串口輸出的儀表設備得到了廣泛的應用。很多時(shí)候，自動(dòng)化工程師會(huì )遇到PC機中的插槽數量超過(guò)了實(shí)際能夠有的數量，使用串行接口來(lái)連接測量與自動(dòng)化設備，擺脫了對計算機內部ISA或PCI插槽的額外硬件要求。

RS-485總線(xiàn)是用一對簡(jiǎn)單的雙絞線(xiàn)構成分布式系統，通過(guò)RS485-RS232轉換即可連入計算機，實(shí)現多點(diǎn)、雙向通信和數據采集，設備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，它所具有的噪聲抑制能力、數據傳輸速率、電纜長(cháng)度及可靠性是其它標準無(wú)法比擬的。正因如此，RS-485總線(xiàn)系統在工業(yè)數據采集與控制、儀器儀表、汽車(chē)電子、電信設備等領(lǐng)域得到廣泛應用。

2. 以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)已成為油田及管道數據傳輸的主要途徑

近年來(lái)，Internet在全世界范圍內發(fā)展迅猛，作為Internet的核心技術(shù)TCP/IP也越來(lái)越被大家所熟悉，基于TCP/IP的 WWW瀏覽、FTP、E-Mail和Telnet等技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到較廣泛的應用，各種基于TCP/IP技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也不斷涌現，且具有很好的應用前景。TCP/IP協(xié)議作為計算機網(wǎng)絡(luò )體系的核心協(xié)議，對網(wǎng)絡(luò )通信中從硬件故障、網(wǎng)絡(luò )擁塞、分組延遲或丟失、數據損壞、數據重復和失序等影響通信的問(wèn)題都有相應的解決和糾正辦法，很好地保證了數據包的完整和可靠收發(fā)。

在這種趨勢下，以TCP/IP和以太網(wǎng)為代表，成熟度較高的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，正逐漸地被應用在各個(gè)自動(dòng)化系統內，連接并控管所有的設備。就以長(cháng)慶油田來(lái)說(shuō)，目前油田已初步建成了連通各集輸泵站的巨大的局域網(wǎng)，成為油田數據傳輸的主要途徑。

在這種背景下，如何構建經(jīng)濟、可靠的數據采集系統，保證油田生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟地運行，是擺在油田管理人員面前的一個(gè)問(wèn)題。而深圳市天地華杰科技有限公司的串口通信技術(shù)與產(chǎn)品給油田數據采集系統提供了良好的選擇。

二、串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器【RS232/485/422轉TCP/IP】的應用特點(diǎn)：

深圳市天地華杰科技有限公司自主研發(fā)和生產(chǎn)的串口設備(TD-2000R)串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器 ，正是這種立即聯(lián)網(wǎng)的串口服務(wù)器設備及解決方案，完全能夠滿(mǎn)足其工業(yè)生產(chǎn)的需求，TD-2000R(串口服務(wù)器)是一款外掛式的串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。能夠使RS232串口設備到以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的雙向轉換、透明傳輸的串口服務(wù)器。TD-2000R可采用三種工作模式：1. TCP服務(wù)器方式。2. TCP客戶(hù)端方式。3. 自動(dòng)方式。向上提供10M的網(wǎng)絡(luò )連接，向下提供一個(gè)RS232串口，參數可通過(guò)瀏覽器設置。TD-2000R支持點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。它變傳統的串口通訊為網(wǎng)絡(luò )通訊，實(shí)現串口設備的快速聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)采用透明傳輸的方式，使用戶(hù)在不用知道復雜的TCP/IP協(xié)議下，不用更改程序的條件下，即可實(shí)現原有工業(yè)串口設備的網(wǎng)絡(luò )連接，節省您寶貴的時(shí)間和已有投資。

>>產(chǎn)品特性：

1. 金屬屏蔽外客，適用外掛式/導跪式安裝。

2. 支持RS-485/422通訊接口

3. 支持服務(wù)器和客戶(hù)端模式

4. 支持網(wǎng)口在線(xiàn)配置和串口配置,即插即用 ，內置WEB服務(wù)器，支持Java

5. 支持全透明雙向數據傳輸、斷線(xiàn)檢測

6. 支持通用軟件下使用

7. 支持無(wú)需修改原有應用軟件就可在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下使用

8. 支持虛擬256個(gè)串口

9. 可靠性高，價(jià)格低廉

10. 支持跨越網(wǎng)關(guān)，支持廣域網(wǎng)應用

11. 支持RS-485/422端連接32個(gè)接點(diǎn)

12. 支持點(diǎn)到點(diǎn),點(diǎn)到多點(diǎn)的連接

13. 支持廣播或組播方式

>>技術(shù)參數：

◆ 設備接口：10Base-T, RS-485/422(五位接線(xiàn)端子) ,TTL

◆ 串行接口：1個(gè)串行口,DB9針,DTE接口,RS-422/485電平

◆ 支持協(xié)議：TCP/UDP/IP/ICMP, Ethernet, ARP ,SNMP,DHCP,TFTP

◆ 協(xié)議兼容：以太網(wǎng)V2.0/IEEE 802.3,Token Ring:IEEE 802.2 LLC

◆ 串口速率：300bps – 115200bps

◆ 數據字長(cháng)：7或8位

◆ 停 止 位：1至2位

◆ 奇偶校驗：奇,偶,無(wú)

◆ 流量控制：軟件:XON/XOFF,硬件:CTS/RTS,無(wú)流控

◆ LED指示：電源,串口數據收發(fā),以太網(wǎng)LINK狀態(tài),以太網(wǎng)口數據收發(fā)

◆ 設備電源：DC 5V - 20V

◆ 使用環(huán)境：-40℃ to +80℃

◆ 設備尺寸：92X64X24mm(高級鋁合金屏蔽外殼)

◆ 質(zhì)量保證：三年

>>應用領(lǐng)域：

考勤，門(mén)禁，停車(chē)場(chǎng)，一卡通系統 、 醫療系統 、工業(yè)/工廠(chǎng)自動(dòng)化系統 、電信通訊系統、銀行、保險系統 、遠程分散式設備控制 、智能自動(dòng)報警及消防聯(lián)動(dòng)系統 、樓宇自動(dòng)控制系統 、大型零售系統 、網(wǎng)絡(luò )家電等。