工业以太网在新华过程控制系统中的应用

2010-11-17 15:42:08来源: 互联网

    随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的迅猛发展,以及对工业自动化过程控制系统的可靠性、复杂性、功能的完善性、系统的可维护性、人机界面的友好性、数据的可分析可管理性等各个方面都提出了愈来愈高的要求,新华集团根据多年来在电力、石油、化工、冶金、造纸、水泥、市政工程、环保、交通、铁路等自动化控制领域的成功经验,充分利用网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、组态软件技术、数据库技术、多媒体技术,全面提升分散控制系统的技术水平,不断丰富系统所涵盖的内容,推出了基于网络的新一代自动化控制系统TISNet系列 。

    TISNet控制系统主要用于石油、化工、冶金、造纸、水泥、污水处理等市政环保工程中的数据传输、信息处理与控制以及交通运输、公路、铁路、大桥及大气污染等监控。

    TISNet控制系统最为主要的特点是其控制层为DCS,现场层为PLC,具有分散控制系统DCS的优点和可编程控制PLC的分散性和灵活性。DCS系统的主要特点:功能全;可靠性高;系统开放易扩展;采用了安全可靠的网络通讯技术;具有综合性和专业性、人机对话功能强;管理能力强。PLC系统的主要特点:IO模件成熟可靠,运行速度快,组合灵活;良好的兼容性;程序编制及生成简便。PLC系统能很好地完成工业实时顺序控制、条件控制、计数控制、步进控制等功能;能够完成模数转换、数据处理、通讯联网、实时监控等基本功能。TISNet控制系统融合了以上两个系统的所有优点。

    TISNet-P600系统主要用于IO总点数在1000点以上、5000点以下的冗余控制系统。TISNet-P600系列控制系统的硬件是基于新华数码控制系统的冗余控制单元(XCU)+模块化的可编程I/O设备;软件是新华TISNet-P软件包,集成了组态软件、编程软件、内嵌专业化的控制算法、设备驱动、人机接口、以及必要的调试环境等;网络是以太网连接控制器单元,以太网连接I/O设备。优点是集成、开放、灵活、实用;应用于中大型控制工程项目自动化应用场合,尤其是在过程处理及工业制造工程中的应用。

TISNet-P600系列产品特性:

冗余的新华控制单元XCU,采用32位主处理器
冗余的以太网通讯网路,通讯速率10Mbps/100Mbps
扫描执行周期可达0.25us,网络数据刷新周期可达0.1s
提供了大容量可扩展的存储空间,便于用户应用程序的扩展
高度的可靠性、稳定性 、实时性
集中的,可视化图形组态方式
符合IEC 61131-3标准的应用指令和控制算法
开放的结构,可以同管理级进行通讯
可靠的在线编程、友好的人机界面、方便的在线参数修改能力
具备极强的数据处理能力。交互方便,快速可靠
具备控制器互联功能,可用于分散控制系统
具备远程I/O功能,可大量节省配线成本,传输速度高达2.5Mbps
具备完善的自诊断、信息和报警指示功能

    XCU-net作为主算法控制器。配置低功耗的工控主机板,扩展两个10Mbps的双网口,装载Windows CE.NET嵌入式操作系统,运行OnXDC算法与设备控制程序。可冗余配置。每一对冗余的XCU最多可以带4个I/O控制站,每一个I/O控制站配置一块带CPU的双通道以太网接口模件,该接口模件安装安装于CPU总线插槽,每个CPU总线插槽可以安装6块IO模件并且最多可以连接3个扩展I/O总线插槽,.每个扩展I/O总线插槽最多可以插8块I/O模件,这样每个IO站最多能带30块I/O模件。

    xFES以太网交换机用于TISNet系列产品中,作为100Mbps以太网及10Mbps以太网之间的网络互联。以网络交换机模件xFES-1005 为例,其产品规格如下:

符合标准:IEEE802.3 10BASE-T,IEEE802.3 100BASE-TX
协议:CSMA/CD
拓扑结构:星型/树型
端口:5个10/100Mbps RJ-45端口,每个端口均可作为UPLINK口
网络类型:10BASE-T 3类或5类UTP双绞线 100BASE-TX 5类UTP双绞线
LED指示灯:电源指示灯,5个端口的10M或100M指示灯
MAC地址:2K(5口)
交换缓冲区:128KB(5口)
供电: DC24V(双路高选)
运行环境:温度 0-40 湿度 10-90%RH
贮存环境:温度 -20-70 湿度 5-90%RH

    TISNet-P600系统设计有两层网络,即实时数据网XDCNET和I/O网路IONET。这两层网络都采用工业以太网。为确保实时数据传输的确定性TISNet-P600系统配置A、B、C等3条网络:A、B网冗余配置,传输实时数据;C网配置在HMI站之间,传输文件。将传输实时数据和传输文件用的网络完全分开。IONET为XCU与I/O之间的冗余网络。

    TISNet人机接口站 (HMI)由工业PC构成,Windows软件平台,运行新华公司的TISNET-P软件包。工程师站、操作员站可互为热备用,每台操作员站均可通过授权升级成为工程师站。冗余系统均配备两块工业以太网卡用于实时数据网,使用非实时数据网时还需再配一块网卡。HMI站的网卡IP地址可参考windows操作系统中关于网络方面的安装配置说明,A网卡IP地址为222.222.221.X;B网卡IP地址为222.222.222.X;C网卡IP地址为222.222.223.X,X为HMI的节点号。

    由于TISNet-P600的通讯网络采用了主流商用硬件构成的高速、高性能通讯网络——快速工业以太网,因此使其具有许多优点:

    其基于国际标准的开放式通讯网络,兼容IEEE802.3和TCP/IP协议,标准网络结构确保了系统的扩展和升级能力。所有站点均直接与实时通讯网络相连,没有通讯网关,所有HMI、XCU均直接连在冗余的双网上,数据链路安全、可靠。主干网络以及控制器与I/O站之间的通讯均采用TCP/IP协议,相比通讯协议不同的DCS系统减少了协议转换的环节,是目前DCS产品中通讯效率最高的一种。具有每0.1秒钟刷新六万四千点的高速处理能力,十兆位/秒或一百兆位/秒传输速率。增强的实时通讯功能,采用标准工业以太网双绞线或同轴电缆或光缆连接,最大节点数可达250个。采用物理、逻辑双重化冗余 ,可采用星形或总线型或者虚拟环形的网络拓扑结构

关键字:I  O  控制系统  新华  实时数据  插槽  工业以太网

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2010/1117/article_3593.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
I
O
控制系统
新华
实时数据
插槽
工业以太网

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved