工業(yè)以太網(wǎng)在新華過程控制系統(tǒng)中的應用
TISNet控制系統(tǒng)主要用于石油、化工、冶金、造紙、水泥、污水處理等市政環(huán)保工程中的數(shù)據(jù)傳輸、信息處理與控制以及交通運輸、公路、鐵路、大橋及大氣污染等監(jiān)控。
TISNet控制系統(tǒng)最為主要的特點是其控制層為DCS,現(xiàn)場層為PLC,具有分散控制系統(tǒng)DCS的優(yōu)點和可編程控制PLC的分散性和靈活性。DCS系統(tǒng)的主要特點:功能全;可靠性高;系統(tǒng)開放易擴展;采用了安全可靠的網(wǎng)絡通訊技術;具有綜合性和專業(yè)性、人機對話功能強;管理能力強。PLC系統(tǒng)的主要特點:IO模件成熟可靠,運行速度快,組合靈活;良好的兼容性;程序編制及生成簡便。PLC系統(tǒng)能很好地完成工業(yè)實時順序控制、條件控制、計數(shù)控制、步進控制等功能;能夠完成模數(shù)轉換、數(shù)據(jù)處理、通訊聯(lián)網(wǎng)、實時監(jiān)控等基本功能。TISNet控制系統(tǒng)融合了以上兩個系統(tǒng)的所有優(yōu)點。
TISNet-P600系統(tǒng)主要用于IO總點數(shù)在1000點以上、5000點以下的冗余控制系統(tǒng)。TISNet-P600系列控制系統(tǒng)的硬件是基于新華數(shù)碼控制系統(tǒng)的冗余控制單元(XCU)+模塊化的可編程I/O設備;軟件是新華TISNet-P軟件包,集成了組態(tài)軟件、編程軟件、內嵌專業(yè)化的控制算法、設備驅動、人機接口、以及必要的調試環(huán)境等;網(wǎng)絡是以太網(wǎng)連接控制器單元,以太網(wǎng)連接I/O設備。優(yōu)點是集成、開放、靈活、實用;應用于中大型控制工程項目自動化應用場合,尤其是在過程處理及工業(yè)制造工程中的應用。
TISNet-P600系列產(chǎn)品特性:
冗余的新華控制單元XCU,采用32位主處理器
冗余的以太網(wǎng)通訊網(wǎng)路,通訊速率10Mbps/100Mbps
掃描執(zhí)行周期可達0.25us,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)刷新周期可達0.1s
提供了大容量可擴展的存儲空間,便于用戶應用程序的擴展
高度的可靠性、穩(wěn)定性 、實時性
集中的,可視化圖形組態(tài)方式
符合IEC 61131-3標準的應用指令和控制算法
開放的結構,可以同管理級進行通訊
可靠的在線編程、友好的人機界面、方便的在線參數(shù)修改能力
具備極強的數(shù)據(jù)處理能力。交互方便,快速可靠
具備控制器互聯(lián)功能,可用于分散控制系統(tǒng)
具備遠程I/O功能,可大量節(jié)省配線成本,傳輸速度高達2.5Mbps
具備完善的自診斷、信息和報警指示功能
XCU-net作為主算法控制器。配置低功耗的工控主機板,擴展兩個10Mbps的雙網(wǎng)口,裝載Windows CE.NET嵌入式操作系統(tǒng),運行OnXDC算法與設備控制程序??扇哂嗯渲?。每一對冗余的XCU最多可以帶4個I/O控制站,每一個I/O控制站配置一塊帶CPU的雙通道以太網(wǎng)接口模件,該接口模件安裝安裝于CPU總線插槽,每個CPU總線插槽可以安裝6塊IO模件并且最多可以連接3個擴展I/O總線插槽,.每個擴展I/O總線插槽最多可以插8塊I/O模件,這樣每個IO站最多能帶30塊I/O模件。
xFES以太網(wǎng)交換機用于TISNet系列產(chǎn)品中,作為100Mbps以太網(wǎng)及10Mbps以太網(wǎng)之間的網(wǎng)絡互聯(lián)。以網(wǎng)絡交換機模件xFES-1005 為例,其產(chǎn)品規(guī)格如下:
符合標準:IEEE802.3 10BASE-T,IEEE802.3 100BASE-TX
協(xié)議:CSMA/CD
拓撲結構:星型/樹型
端口:5個10/100Mbps RJ-45端口,每個端口均可作為UPLINK口
網(wǎng)絡類型:10BASE-T 3類或5類UTP雙絞線 100BASE-TX 5類UTP雙絞線
LED指示燈:電源指示燈,5個端口的10M或100M指示燈
MAC地址:2K(5口)
交換緩沖區(qū):128KB(5口)
供電: DC24V(雙路高選)
運行環(huán)境:溫度 0-40 濕度 10-90%RH
貯存環(huán)境:溫度 -20-70 濕度 5-90%RH
TISNet-P600系統(tǒng)設計有兩層網(wǎng)絡,即實時數(shù)據(jù)網(wǎng)XDCNET和I/O網(wǎng)路IONET。這兩層網(wǎng)絡都采用工業(yè)以太網(wǎng)。為確保實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性TISNet-P600系統(tǒng)配置A、B、C等3條網(wǎng)絡:A、B網(wǎng)冗余配置,傳輸實時數(shù)據(jù);C網(wǎng)配置在HMI站之間,傳輸文件。將傳輸實時數(shù)據(jù)和傳輸文件用的網(wǎng)絡完全分開。IONET為XCU與I/O之間的冗余網(wǎng)絡。
TISNet人機接口站 (HMI)由工業(yè)PC構成,Windows軟件平臺,運行新華公司的TISNET-P軟件包。工程師站、操作員站可互為熱備用,每臺操作員站均可通過授權升級成為工程師站。冗余系統(tǒng)均配備兩塊工業(yè)以太網(wǎng)卡用于實時數(shù)據(jù)網(wǎng),使用非實時數(shù)據(jù)網(wǎng)時還需再配一塊網(wǎng)卡。HMI站的網(wǎng)卡IP地址可參考windows操作系統(tǒng)中關于網(wǎng)絡方面的安裝配置說明,A網(wǎng)卡IP地址為222.222.221.X;B網(wǎng)卡IP地址為222.222.222.X;C網(wǎng)卡IP地址為222.222.223.X,X為HMI的節(jié)點號。
由于TISNet-P600的通訊網(wǎng)絡采用了主流商用硬件構成的高速、高性能通訊網(wǎng)絡——快速工業(yè)以太網(wǎng),因此使其具有許多優(yōu)點:
其基于國際標準的開放式通訊網(wǎng)絡,兼容IEEE802.3和TCP/IP協(xié)議,標準網(wǎng)絡結構確保了系統(tǒng)的擴展和升級能力。所有站點均直接與實時通訊網(wǎng)絡相連,沒有通訊網(wǎng)關,所有HMI、XCU均直接連在冗余的雙網(wǎng)上,數(shù)據(jù)鏈路安全、可靠。主干網(wǎng)絡以及控制器與I/O站之間的通訊均采用TCP/IP協(xié)議,相比通訊協(xié)議不同的DCS系統(tǒng)減少了協(xié)議轉換的環(huán)節(jié),是目前DCS產(chǎn)品中通訊效率最高的一種。具有每0.1秒鐘刷新六萬四千點的高速處理能力,十兆位/秒或一百兆位/秒傳輸速率。增強的實時通訊功能,采用標準工業(yè)以太網(wǎng)雙絞線或同軸電纜或光纜連接,最大節(jié)點數(shù)可達250個。采用物理、邏輯雙重化冗余 ,可采用星形或總線型或者虛擬環(huán)形的網(wǎng)絡拓撲結構。 雙絞線傳輸器相關文章:雙絞線傳輸器原理
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