系統間通訊中橋的使用

隨著網絡通訊技術的快速發展，工業控制系統間的通訊也在迅猛的發展。在上世紀八十年代以前，工業控制系統間幾乎不進行任何數據交換，每套系統都各自控制自己的設備。九十年代后，由于計算機技術、網絡通訊技術及通訊協議的逐步標準化，工業控制系統間的數據交換也漸漸地發展起來。現在工業控制系統間的數據交換已成為大型工業設備控制中關鍵的一個環節。在一套大型工業設備的控制中，根據各設備生產工藝的不同，要求采用不同的控制手段進行控制，以實現控制的優化，達到提高生產效率、保證生產安全、降低生產成本、減少投資的目的。這樣控制系統間數據的交換就成為必然，然而有時需要進行通訊交換數據的各控制設備的通訊協議不一致，或者缺少同一通訊協議的硬件或驅動軟件，從而造成控制設備間無法進行通訊。此時采用橋，即中間載體，就可實現各控制設備間的通訊，從而實現數據交換的目的。

撫順石油二廠150萬噸/年重油催化裂化裝置于2000年6月建成投產，2001年6月對催化機組控制系統進行改造，機組控制及ESD緊急停車系統采用美國TRICONEX公司的TS3000三重化冗余系統、其他設備的控制仍采用日本橫河公司的CENTUM集散控制系統。在出廠驗收測試(FAT)時發現，TS3000系統無法與前期上馬的CENTUM集散控制系統進行通訊，原因在于合同簽定及購貨時均未發現缺少了CENTUM系統中所需要的TS3000系統的通訊驅動程序。此時離生產日期已經很近，沒有再采購的時間。如果因此而延誤開車時間，將給工廠造成巨大的經濟損失。經TRICONEX公司北京工程中心與撫順石油二廠緊急磋商后，決定采用日本三菱公司的A系列PLC作為TS3000系統與CENTUM系統間通訊的橋，從而實現兩套系統之間的數據交換。本文就是論述這一方案是如何實現的。

硬件實現

TS3000系統采用4119EICM型智能通訊卡，它有五個25針D型通訊接口，分別為1、2、3、4、5。1、2、3號接口為MODBUS串行通訊接口，可進行RS232/RS422/RS485通訊；4號接口也是串行通訊接口，專用于TS3000組態軟件TS1131于控制器間的通訊；5號接口是并行通訊接口，用于連接打印機。
三菱公司的A系列PLC由一塊四槽底板、一塊電源卡、一塊CPU卡(A2AS)、一塊MODBUS通訊卡(A1SJ71UC24-R2-S2)及一塊RS232(A1SJ71UC24-R2)通訊卡構成。

CENTUM系統采用ACM11通訊卡，可進行RS232串行通訊。

由于三菱A系列PLC在串行通訊中不能作為主站使用，只能作為從站，因此TS3000系統和CENTUM系統都作為主站。首先TS3000系統通過4119EICM型智能通訊卡與三菱PLC的MODBUS通訊卡(A1SJ71UC24-R2-S2)、以MODBUS MASTER SLAVE通訊協議將數據寫入三菱PLC中，然后CENTUM系統通過ACM11通訊卡與三菱PLC的RS232(A1SJ71UC24-R2)通訊卡、以MODBUS通訊協議再從三菱PLC中讀取數據。結構圖示于圖1。

                                                                 圖1  系統結構
 
TS3000系統的EICM卡與CENTUM系統的ACM11的通訊接口都是25針D型，而三菱PLC的通訊卡A1SJ71UC24-R2-S2和A1SJ71UC24-R2的接口卻是9針D型。因此通訊線需要25針到9針的轉換。EICM卡與A1SJ71UC24-R2-S2卡之間通訊線的接法見圖2；A1SJ71UC24-R2卡與ACM11卡之間通訊線的接法見圖3。

                             圖 2  EICM卡與A1SJ71UC24-R2-S2卡之間通訊線的接法