I/O 设备

Quantum PLC的应用(一)

2025China.cn   2005年07月20日
 随着计算机监控系统在水电站的推广应用,水电站自动化程度正在不断提高
。为满足水电站“无人值班,少人值守”的现代化管理要求,机组辅助设备和全
厂公用系统需要监视的模拟量、状态量及事故、故障信号也要上送计算机监控系
统。这些信号上送计算机监控系统的通信方式可以是继电器点对点方式,也可以
是串行口方式;而MB+网通信实际正是串行口方式中的一种。
  一、MB+网的特点
  MB+网是Mod bus Plus网络的简称,它是一个本地网络,允许主计算机、可编 
程控制器和其他数据源以对等方式进行通信,适用于工业控制领域。MB+网具有 
高速、对等通信结构简单、安装费用低等特点;其通信速度为1MBps,通信介质为 
双绞线。 
  MB+网的典型应用主要包括网络控制、数据采集、信号监测、程序上装/下传
、远程测试编程等。
  标准MB+网最多可支持32个对等节点,通信距离为457.2m1500英尺。一个MB
+网可以分成一个或多个段,段与段之间用RR85中继器连接。一个MB+网最多可以
使用3个RR85,使网络最大扩展到64个节点1828.8m 6000英尺通信距离。当应用中 
需要访问多于64个节点或通信距离大于1828.8m时,使用BP85网桥将多个MB+网络 
连接在一起。万家寨水电站的MB+网总共连接了14个节点。
  网络包括厂内检修排水系统(A)、厂内渗漏排水系统(B)、厂外坝基排水
系统(C)、#9坝段排水系统(D)、#15坝段排水系统(E)、厂内低压气系统(F
)、坝顶低压气系统(G)、中压气系统(H)、公用油压系统(I)、引黄取水口
系统(J)、泄流底孔系统(K)、底孔排沙系统(L)、机组快速闸门系统(M)
及电压切换装置(N)等,几乎包括了整个枢纽的全部辅助系统。这些设备分布范
围广,通信距离长。因此万家寨水电站的MB+网实际分为坝上和厂区两部分,使用
BP85进行连接。另外,坝上部分MB+网使用了3个RR85中继器,厂区部分MB+网使
用了两个RR85中继器。
  二、MB+网的网络结构
  MB+网上的节点均为对等逻辑关系,通过获得令牌来传递网络信息。网络中的
每一个节点均分配有一个惟一的地址,一个节点拥有令牌就可以与所选的目标进
行信息传递,或与网络上所有节点交换信息。
  MB+网的网络介质是一根屏蔽双绞线,将各节点链式联接到MB+网上。与电缆
连接的专用插头可插进每个节点的9针Mod bus Plus口上,在一个网络的两端节点 
,使用专用的终端插头,在其余中间节点使用专用的在线插头。 
  三、MB+网的主要构成部件
  MB+网的构成部件主要包括可编程控制器(PLC)、RR85中继器、BP85网桥、
BM85网桥多路器等。可编程控制器(PLC)作为MB+网的节点部件,也是MB+网的关
键部件。可编程控制器(PLC)现已广泛应用于工业控制领域,万家寨水电站公用
系统使用的可编程控制器(PLC)主要是施耐德Modicon 984系列的PLC。RR85中继 
器、BP85网桥、BM85网桥多路器是MB+网的连接部件。其中RR85中继器用于MB+网 
网内段与段的连接,BP85网桥则用于MB+网与MB+网之间的连接,而BM85用于MB+网 
与RS232接口设备的连接。万家寨水电站MB+网的原设计方案就是用BM85来把MB+网 
连接到全厂计算机监控系统。 
  四、MB+网与计算机监控系统的连接
  万家寨水电站辅助系统与计算机监控系统的联系主要通过MB+网(部分较重要
的信号同时采用硬接线方式)。根据最初设计,MB+网与计算机监控系统的连接
是通过网桥多路器BM85接入计算机监控系统的现地控制单元8LCU,直接与工控机
通信。即工控机向BM85发出通信请求——BM85向某台MB+网上的PLC
召唤数据——BM85向工控机传送数据。这种连接方式,在MB+网节点较少时是可取
的;而当MB+网节点多达数十个时,须经过数十次通信过程才能完成一次数据采集
,不仅速度满足不了实时控制的要求,而且增加了工控机的通信负担(每一条信
文均受到低速串口的限制),这一问题已在一些电站得到证实。
  万家寨水电站MB+网节点多达14个,因此原设计方案必须进行修改。现行方案
如图3,取消BM85,由8LCU的PLC与MB+网先进行通信,再与工控机通信。这样,
在8LCU的PLC中编写与MB+网的通信程序,由于PLC软件负担很轻,可以不断通过高
速的MB+网与辅机PLC通信并将数据组织好,由工控机通过串行口定时一次取走,
大大加快了通信速度,保证了实时性。
  五、MB+网的一些组网问题
  由于MB+网上送的信号主要用于一般监视,因此对其可靠性要求没有全厂计算
机监控系统那么高,但仍应注意以下问题:
  第一,通信电缆与动力电缆尽量分开布置,否则MB+网容易受到干扰,出现误
报现象。不过由于干扰信号均是脉冲性,而所连接系统的一些重要信号另外还通
过硬接线方式接到计算机监控系统,因此影响不大;但如果这种情况较严重,仍
会影响运行人员的正常监视,带来不必要的麻烦。
  第二,MB+网中的RR85、BP85及BM85均需要交流220V的工作电源,这些工作电
源最好设置独立的电源,而不应就近从相邻的辅助系统控制电源取得。因为如果
从相邻的辅助系统控制电源取得,当该辅助系统停电检修时,将造成MB+网从此
处中断,影响运行监视。
  六、结 语 
  2001年下半年,万家寨水电站的MB+网通过验收投入使用,且取得了较好的效
果。MB+网的应用,是对水电站计算机监控系统的补充,使得远方监视辅助系统的
设备状态成为可能。大大减轻了运行人员的巡视负担,为水电站实现“无人值班
,少人值守”的现代化管理奠定了基础。(李桂红 张耀普)
(摘自电子工程师园地网站)

(转载)

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