概述
目前在企業(yè)信息化、樓宇BAS、工控項(xiàng)目中監(jiān)控設(shè)備種類繁多,系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中通信協(xié)議的多樣化問題,越來越突出,已嚴(yán)重影響到自動(dòng)化系統(tǒng)的性能、工期、成本和系統(tǒng)穩(wěn)定,解決自動(dòng)化系統(tǒng)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換及通信標(biāo)準(zhǔn)化的問題意義重大。
北京三維力控科技有限公司最新推出的pFieldComm網(wǎng)關(guān)服務(wù)器可以解決目前過程自動(dòng)化、電力自動(dòng)化、樓宇I(lǐng)BMS、企業(yè)信息化中由于各軟件系統(tǒng)、設(shè)備通信協(xié)議不一致,造成系統(tǒng)通信連接和數(shù)據(jù)交換成本加大的困難。
力控pFieldComm網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的核心軟件是一個(gè)脫離于具體硬件設(shè)備的接口通信服務(wù)平臺,依據(jù)其開放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,可以簡化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過程,異種協(xié)議容易接入并可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(如OPC方式)并與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
力控pFieldComm網(wǎng)關(guān)服務(wù)器運(yùn)行軟件可運(yùn)行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中,適用于電力自動(dòng)化系統(tǒng)及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)??蓮V泛應(yīng)用于發(fā)電、變電、化工、石油、樓宇、水利、冶金、機(jī)械、交通、環(huán)保等領(lǐng)域的企業(yè)信息化項(xiàng)目中。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主要功能:
◆ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理,不但可以實(shí)現(xiàn)串口、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線物理層的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、同時(shí)在數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層的通信協(xié)議也可以相互轉(zhuǎn)換;
◆ 具備將非標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的功能,具有開放性的OPC接口;
◆ 支持GPRS、CDMA、數(shù)傳電臺、電話撥號、衛(wèi)星等遠(yuǎn)程通信方式。
應(yīng)用方式:
◆ 網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān):支持SNMP協(xié)議的代理與服務(wù),方便聯(lián)網(wǎng);
◆ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口站:鋼鐵、石化計(jì)量現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理采集站;
◆ 樓宇I(lǐng)BMS系統(tǒng)設(shè)備集成網(wǎng)關(guān):實(shí)現(xiàn)樓宇不同廠家設(shè)備與子系統(tǒng)連接;
◆ 電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān):作為電力通信前置機(jī)實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換;
◆ 發(fā)電SIS數(shù)據(jù)接口站:與PI等SIS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫具備雙向的數(shù)據(jù)接口;
◆ 可以充當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI、Infoplus、PHD、 iHistorian、InSQL等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集站;
軟件結(jié)構(gòu)
pFieldComm系統(tǒng)是一個(gè)能夠進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的軟件,pFieldComm的數(shù)據(jù)采集是按照使用人員事先組態(tài)或者設(shè)定好的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,要采集的數(shù)據(jù)設(shè)備的物理地址、通道地址或者參數(shù)名稱也是能夠由使用人員自主設(shè)定。
pFieldComm的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),則是將pFieldComm當(dāng)作一臺數(shù)據(jù)服務(wù)器,接受來自數(shù)據(jù)采集主機(jī)的數(shù)據(jù)采集指令,pFieldComm的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議類型、站物理地址、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)通道地址或者參數(shù)名稱由使用人員自主設(shè)定,所有數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)發(fā)均支持?jǐn)?shù)據(jù)的讀、寫雙向訪問,根據(jù)安全需要可以設(shè)置成只讀方式,保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。
軟件組成
軟件由開發(fā)系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)、協(xié)議開發(fā)工具包(SDK)等構(gòu)成。開發(fā)維護(hù)軟件運(yùn)行在PC上,通過PC可以對通信網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行軟件進(jìn)行上傳、下載、遠(yuǎn)程啟動(dòng)、報(bào)文監(jiān)測等功能。運(yùn)行軟件運(yùn)行在網(wǎng)關(guān)設(shè)備內(nèi),出廠時(shí)由廠家工程人員自動(dòng)配置好。
數(shù)據(jù)處理
pFieldComm系統(tǒng)適用于不斷更新且快速變化的數(shù)據(jù)及事件處理,能夠以各種方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種操作,包括:數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計(jì)處理、報(bào)警處理、服務(wù)請求等。
pFieldComm系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)技術(shù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供時(shí)間驅(qū)動(dòng)調(diào)度和資源分配算法,針對不同的應(yīng)用需求和特點(diǎn),采用L樹索引技術(shù)、專用的內(nèi)存分配和管理方法、數(shù)據(jù)字典和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì),并采用了多線程和并行處理方式等技術(shù)。
通信協(xié)議轉(zhuǎn)換部分
特點(diǎn):
◆ 支持串口、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、電話撥號、電臺、GSM/GPRS/CDMA等多種通信方式;
◆ 提供端到端的“協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)”方案,靈活可擴(kuò)展通信口多達(dá)32個(gè);
◆ 支持故障容錯(cuò),集高可靠性、可擴(kuò)展性、靈活性于一體;
◆ 支持 多 轉(zhuǎn) 多 的協(xié)議轉(zhuǎn)換模式,方便不同系統(tǒng)共享相同數(shù)據(jù);
◆ 高效穩(wěn)定的軟件內(nèi)核,高速數(shù)據(jù)交換通道;
◆ 支持OPC、DDE、ODBC方式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;
◆ 對于不便公開的保密協(xié)議,用戶可利用驅(qū)動(dòng)開發(fā)包自行開發(fā)采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序;
輸入方式:
◆ 物理層支持RS-232/485、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線,通信軟件支持各種通信協(xié)議;
◆ 電力協(xié)議:MODBUS、IEC60870-5-102/103/104、DNP、IEC61850、JBUS等;
◆ 樓宇總線:LonWorks、BACNET、Batibus、SNMP等;
輸出方式:
◆ 物理層支持RS-232/485、以太網(wǎng),通信軟件支持各種通信協(xié)議;
◆ 支持Modbus、Batibus、IEC60870-5-101/102/103/104、CDT、JBUS、IEC61850、SNMP等協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā);
典型應(yīng)用設(shè)備:
◆ 支持國際、國內(nèi)1000多種主流測控設(shè)備;
◆ 過程控制:PLC、DCS、變頻器、測控模塊、智能儀表、電子衡器等;
◆ 電力自動(dòng)化:繼電保護(hù)裝置、直流屏、小電流選線裝置、VQC自動(dòng)裝置等;
◆ 智能樓宇及機(jī)房監(jiān)控:UPS、樓控設(shè)備、門禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等;
◆ 油品儲運(yùn)及加油站:雷達(dá)、伺服、光導(dǎo)、鋼帶等各種液位儀、發(fā)油系統(tǒng)、可燃?xì)怏w報(bào)警器等多種設(shè)備;
硬件及網(wǎng)絡(luò)接口:
pFieldComm通信管理機(jī)可以采用通用的硬件平臺,如研華公司的UNO、力控專用通信裝置、通用工業(yè)控制機(jī)等,硬件平臺裝載pFieldComm通信協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)后可完成多通信協(xié)議的聯(lián)接、轉(zhuǎn)換和通信數(shù)據(jù)采集、管理與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享等強(qiáng)大功能;
設(shè)備特點(diǎn):
◆ 苛刻工業(yè)現(xiàn)場考驗(yàn),防震、抗震;
◆ 工業(yè)電源、無風(fēng)扇,低功耗設(shè)計(jì);
◆ 豐富的網(wǎng)絡(luò)通信接口。
設(shè)備指標(biāo):
◆ 電源:采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)24VDC電源;
◆ 通信接口:具備RS232/485、以太網(wǎng)接口;
◆ 處理器:低功耗、無風(fēng)扇處理;
◆ 存儲器:工業(yè)級電子盤;
◆ 安裝方式:DIN 導(dǎo)軌安裝、面板安裝、壁掛式安裝;
◆ 擴(kuò)展接口:良好的擴(kuò)展接口,串口和以太網(wǎng)接口便于擴(kuò)展。
典型行業(yè)方案
1.電力前置機(jī)應(yīng)用方案:
如下圖:實(shí)現(xiàn)了電力101與104協(xié)議的轉(zhuǎn)換,同時(shí)集成了電力行業(yè)的CAN與LON總線接口。
2.電廠SIS:
力控和目前電廠SIS常用的數(shù)據(jù)庫具備豐富的雙向接口,如和OSI的PI系統(tǒng)具備雙向數(shù)據(jù)交換功能,可以充當(dāng)嵌入式的SIS數(shù)據(jù)采集站,集成在SIS里,方便電廠的DAS和SIS應(yīng)用。
典型案例:
1.樓宇I(lǐng)BMS應(yīng)用
樓宇I(lǐng)BMS、BAS通信聯(lián)網(wǎng)的集成平臺;
樓宇BAS集成時(shí)常用的總線有LonWorks、BACnet、BatiBUS、Modbus等,由于軟硬件互連的需求,需要在以上總線及協(xié)議中互相轉(zhuǎn)換或者統(tǒng)一成OPC(OLE for Process Control )標(biāo)準(zhǔn)。OPC是工業(yè)數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn),所有符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)和客戶間都可以互相直接連接并交換數(shù)據(jù),這樣就方便整個(gè)樓宇I(lǐng)BMS的集成與應(yīng)用。
2.機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)SNMP解決方案
由于越來越多的UPS、電池、發(fā)電機(jī)等設(shè)備開始支持SNMP協(xié)議,要求這些設(shè)備可以直接“上網(wǎng)”被網(wǎng)管軟件監(jiān)控,因此,很多重要的機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)都明確要求設(shè)備必須具有SNMP服務(wù)功能,以確保當(dāng)電源發(fā)生不正常狀態(tài)時(shí),網(wǎng)絡(luò)管理員可根據(jù)傳來的信息得知事件發(fā)生,并進(jìn)行處理。
pFieldComm網(wǎng)關(guān)服務(wù)器支持SNMP代理的方式,可以使將UPS、電池、發(fā)電機(jī)等非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)備構(gòu)成的機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)接入到整個(gè)網(wǎng)管信息系統(tǒng)。
環(huán)保
污染源的在線監(jiān)測
力控pFieldComm具備強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能,支持國家環(huán)境質(zhì)量、污染源在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約,可以方便的進(jìn)行環(huán)保數(shù)據(jù)計(jì)算及環(huán)保數(shù)據(jù)整合,方便環(huán)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳及聯(lián)網(wǎng),組態(tài)工具方便系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)。
CEMS環(huán)保行業(yè)無人職守解決方案
CEMS煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是指對煙氣進(jìn)行脫硫除塵后,實(shí)現(xiàn)對煙氣的排放濃度和煙氣總量的連續(xù)監(jiān)測。
CEMS煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)一般是由顆粒物、氣態(tài)污染物、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)組成,所有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過運(yùn)算與處理,然后進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送,力控pFieldComm支持以上系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析,是CEMS煙氣系統(tǒng)的有力工具。
典型應(yīng)用介紹:
力控pFieldComm系統(tǒng)應(yīng)用于國電集團(tuán)
力控pFieldComm在該項(xiàng)目的應(yīng)用解決了中國國電集團(tuán)發(fā)電公司的相關(guān)發(fā)電機(jī)組、110kV出線、35 kV出線、廠用變等相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電量數(shù)據(jù)接入發(fā)電廠數(shù)據(jù)集中子系統(tǒng),并且通過專用光纖通信通道實(shí)時(shí)傳送到北京的發(fā)電公司生產(chǎn)營銷中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
中國國電集團(tuán)發(fā)電公司生產(chǎn)營銷實(shí)時(shí)監(jiān)管系統(tǒng)包括主站子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和各發(fā)電廠數(shù)據(jù)集中子系統(tǒng),發(fā)電公司下屬的各發(fā)電廠(火力、水力發(fā)電廠)遍布全國,各電廠的現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)新舊交替,各廠家的自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)、RTU設(shè)備型號不一,通信協(xié)議和通信接口種類繁多。
力控pFieldComm自動(dòng)化通信協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以其強(qiáng)大的協(xié)議轉(zhuǎn)換能力、靈活的數(shù)據(jù)組態(tài)配置工具運(yùn)行于工業(yè)級通信協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備中,很好地解決了現(xiàn)場各廠家電力自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入的問題。
石化、冶金、化工計(jì)量數(shù)據(jù)整合:
在石化、發(fā)電廠企業(yè)MES、SIS、ERP及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中,存在著大量的不同廠家和不同通信方式的過程設(shè)備。過程設(shè)備與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信,無論從數(shù)據(jù)質(zhì)量上還是數(shù)據(jù)的完整性上都存在著很多問題。集中表現(xiàn)在:
能源(配電室、變電所)、計(jì)量(水、電、氣等)數(shù)據(jù)沒有完整地進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集留有很多空白點(diǎn)。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對于物理上比較分散的數(shù)據(jù)源沒有采集辦法,造成MES、ERP等管理軟件有些功能靠手工錄入數(shù)據(jù)工作,影響了軟件性能的發(fā)揮。
MES、SIS、ERP建設(shè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集接口兼容性、開放性不好,甚至提供的不是標(biāo)準(zhǔn)接口。當(dāng)過程設(shè)備升級或管理軟件升級后,接口程序需要重新開發(fā)。
使用pFieldComm以后,輕松接入各種標(biāo)準(zhǔn)接口及各種ERP、計(jì)量、質(zhì)量檢測系統(tǒng),對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI、Infoplus、PHD、 iHistorian、InSQL等具有良好的兼容性。
下圖顯示的是在錦西石化應(yīng)用中,完成了計(jì)量數(shù)據(jù)、電氣數(shù)據(jù)的信息整合。