現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制在A(yíng)BB DCS中的應用

作者：時(shí)間：2012-10-24 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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1 引言

abb dcs是瑞士asea brown boveri公司（簡(jiǎn)稱(chēng)abb公司）設計開(kāi)發(fā)的集散控制系統,它適用范圍廣泛，既可應用于離散制造業(yè)，如:機床、汽車(chē)、飛機制造等工業(yè),更可應用于大中小型連續性生產(chǎn)的流程工業(yè)，如:石油、化工、火電機組、煉鋼、建材等工業(yè)。abb dcs系統從硬件設計到軟件設計，通信都采用國際標準。abb dcs的軟件編程語(yǔ)言ampl（asea master piece language）是控制系統的一種編程模式,本文介紹abb dcs的體系結構及其現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。

2 abb dcs分布式工業(yè)控制計算機系統體系結構

abb dcs集散控制系統采用先進(jìn)的微處理器（33mhz的motorola 68020和33mhz的intel80386、80486芯片）、crt圖形顯示技術(shù)、高速安全通信技術(shù)和現代控制理論,形成了以現場(chǎng)控制站（mp200、ac410、ac450系列和本地、遠程i/o系列）、操作員站（as500 系列）、工程師站（master aid系列）、信息管理系統站（advant station系列）、計算機和網(wǎng)絡(luò )接口站（master gate 系列）、計算機網(wǎng)絡(luò )（master bus系列）和其它計算機通信設備為基礎的,物理位置分散、系統功能分散、控制功能分散以及操作顯示管理集中的過(guò)程控制、過(guò)程決策管理的大型智能網(wǎng)絡(luò )。abb dcs的通信網(wǎng)絡(luò )結構分三層:（網(wǎng)絡(luò )結構如圖1所示）。

圖1 網(wǎng)絡(luò )結構圖

3 信息管理網(wǎng)絡(luò )層

可下聯(lián)9個(gè)控制網(wǎng)絡(luò ),網(wǎng)絡(luò )由類(lèi)型為mb300的總線(xiàn)組成,總線(xiàn)傳輸速率達10mbps。
　　
4 控制網(wǎng)絡(luò )層

控制網(wǎng)絡(luò )層由9個(gè)類(lèi)型為mb300的總線(xiàn)組成。一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò )可包括99個(gè)站（包括在局部控制網(wǎng)絡(luò )中的站）。在控制網(wǎng)絡(luò )中的每個(gè)mp200/1或ac450站都可下聯(lián)一個(gè)局部控制網(wǎng)絡(luò )。一個(gè)局部控制網(wǎng)絡(luò )可包括9個(gè)類(lèi)型為mb300的總線(xiàn)。mb300是一個(gè)高性能、串行、同步、半雙工的大數據量高速總線(xiàn)。它采用ieee 802.2邏輯鏈路控制（llc）協(xié)議和ieee 802.3帶沖突檢測的載波幀聽(tīng)多路存?。╟sma/cd）的介質(zhì)存取控制（mac）協(xié)議,屬于ethernet型局域網(wǎng),總線(xiàn)可帶載45個(gè)節點(diǎn)。在不使用中繼器時(shí),最大通訊節點(diǎn)距離為500m;使用3個(gè)同軸段、4個(gè)中繼器和2個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)鏈路時(shí)最大通訊節點(diǎn)距離為2500m,總線(xiàn)傳輸速率為10mbps。

mb300通過(guò)每一個(gè)結點(diǎn)實(shí)現對上位機的聯(lián)接以及與mp200等plc系統的通信。它一般遵循543規則，即由5段組成，4個(gè)中繼器（repeater）聯(lián)接，其中3段可以?huà)旖釉O備，必須注意的是，只有在電纜的標記處方可通過(guò)收發(fā)器（tranceiver）掛接設備，不同的設備聯(lián)結又采用不同的聯(lián)結電纜，如到pu510操作站用tk526電纜，而到控制站則選用tk576電纜。tranceiver 只能安裝在主干電纜段上的2.5米標志處，在兩個(gè)線(xiàn)接頭間同軸電纜段上的tranceiver 間距應為25米的整數倍，其聯(lián)接方式如圖2所示:

圖2 mb300網(wǎng)絡(luò )連接圖

t1、t2為終端電阻，其中只要一端接地，終端電阻為50歐姆，mb300總線(xiàn)為同軸電纜，具體又分為粗纜、細纜和光纜，作用各不相同，敷設同軸電纜時(shí)，需注意與其它信號電纜的隔離，如距離信號電纜30cm以外，距離380v低壓電纜50cm以外，距離高壓電纜5m以外。mb300總線(xiàn)選用cs513接口卡，上面的3個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)s1、s2、s3分別用于對網(wǎng)絡(luò )號、節點(diǎn)號、協(xié)議號的設置，其中的s1低四位用于設置主/從站的選擇，高四位用于設置協(xié)議號，s2用于設置節點(diǎn)號，s3用于設置網(wǎng)絡(luò )號。當需要修改或通過(guò)故障信息找出故障原因，可以進(jìn)入工程師站進(jìn)行數據修改或通過(guò)故障代碼知道mb300總線(xiàn)的故障所在。了解影響mb300的通訊因素，針對這些因素逐一分析。

5 現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )層

5.1 mfb（master field bus）總線(xiàn)

mfb總線(xiàn)屬于現場(chǎng)局域網(wǎng)總線(xiàn)，它聯(lián)系于mp200、mp90、s400i/o、opc（小型控制站）及傳動(dòng)系統之間。 mfb通訊總線(xiàn)采用同軸電纜、雙絞線(xiàn)，它聯(lián)接ci520/ci525/ci526通訊接口模塊與dstc452 modem ，每根雙絞線(xiàn)線(xiàn)端必須隔離開(kāi)，其中一個(gè)端頭的屏蔽層必須接地，mfb的通訊速率為375kb/s，其電阻為75歐姆，其硬件配置圖如圖3所示。mfb的相關(guān)系統信息從工程師站獲得，大體順序為時(shí)間、信息型號、代碼、任務(wù)號、順序號、數據，主要它表現有以下幾種狀態(tài)。

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