Modbus通訊協(xié)議在原油輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用

在石油的開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)等生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是成品油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是生產(chǎn)管理的重要工作內(nèi)容，也是保證油田正常、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)已經(jīng)成為生產(chǎn)的配套設(shè)施。

動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括管道及油井的泄漏監(jiān)測(cè)、壓力超高保護(hù)、溫度異常、含水超標(biāo)等。油田被稱為“沒(méi)有圍墻的工廠”，油井、集輸站、聯(lián)合站星羅棋布，偏遠(yuǎn)分散，而石油的整個(gè)生產(chǎn)流程又通過(guò)管道連接起來(lái)，成為一個(gè)壓力系統(tǒng)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，特別是管道及油井的泄漏事故時(shí)有發(fā)生，給油田單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。因此，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏等故障、優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)、減少盜油犯罪案件的發(fā)生、提高油田的現(xiàn)代化管理水平等具有重要的意義。

一、油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需求：

為實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的監(jiān)控，生產(chǎn)調(diào)度中心需要實(shí)時(shí)得到各泵站的壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到生產(chǎn)能耗指標(biāo)情況和生產(chǎn)運(yùn)行狀況，如對(duì)于長(zhǎng)距離輸油管道，就更加需要實(shí)時(shí)得到管道進(jìn)出口的壓力數(shù)據(jù)，并由泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)軟件進(jìn)行管道油品泄漏報(bào)警和泄漏點(diǎn)的定位。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集與通信兩個(gè)方面的內(nèi)容：

1. 串口儀表設(shè)備在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛

在基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通過(guò)RS485總線方式連接計(jì)算機(jī)串口是相當(dāng)流行的數(shù)據(jù)采集方式，串口輸出的儀表設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。很多時(shí)候，自動(dòng)化工程師會(huì)遇到PC機(jī)中的插槽數(shù)量超過(guò)了實(shí)際能夠有的數(shù)量，使用串行接口來(lái)連接測(cè)量與自動(dòng)化設(shè)備，擺脫了對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部ISA或PCI插槽的額外硬件要求。

RS-485總線是用一對(duì)簡(jiǎn)單的雙絞線構(gòu)成分布式系統(tǒng)，通過(guò)RS485-RS232轉(zhuǎn)換即可連入計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、雙向通信和數(shù)據(jù)采集，設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長(zhǎng)度及可靠性是其它標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法比擬的。正因如此，RS-485總線系統(tǒng)在工業(yè)數(shù)據(jù)采集與控制、儀器儀表、汽車電子、電信設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2. 以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)已成為油田及管道數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕緩?/p>

近年來(lái)，Internet在全世界范圍內(nèi)發(fā)展迅猛，作為Internet的核心技術(shù)TCP/IP也越來(lái)越被大家所熟悉，基于TCP/IP的 WWW瀏覽、FTP、E-Mail和Telnet等技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用，各種基于TCP/IP技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，且具有很好的應(yīng)用前景。TCP/IP協(xié)議作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系的核心協(xié)議，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信中從硬件故障、網(wǎng)絡(luò)擁塞、分組延遲或丟失、數(shù)據(jù)損壞、數(shù)據(jù)重復(fù)和失序等影響通信的問(wèn)題都有相應(yīng)的解決和糾正辦法，很好地保證了數(shù)據(jù)包的完整和可靠收發(fā)。

在這種趨勢(shì)下，以TCP/IP和以太網(wǎng)為代表，成熟度較高的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，正逐漸地被應(yīng)用在各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，連接并控管所有的設(shè)備。就以長(zhǎng)慶油田來(lái)說(shuō)，目前油田已初步建成了連通各集輸泵站的巨大的局域網(wǎng)，成為油田數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕緩健?/p>

在這種背景下，如何構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，保證油田生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，是擺在油田管理人員面前的一個(gè)問(wèn)題。而深圳市天地華杰科技有限公司的串口通信技術(shù)與產(chǎn)品給油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供了良好的選擇。

二、串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器【RS232/485/422轉(zhuǎn)TCP/IP】的應(yīng)用特點(diǎn)：

深圳市天地華杰科技有限公司自主研發(fā)和生產(chǎn)的串口設(shè)備(TD-2000R)串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器 ，正是這種立即聯(lián)網(wǎng)的串口服務(wù)器設(shè)備及解決方案，完全能夠滿足其工業(yè)生產(chǎn)的需求，TD-2000R(串口服務(wù)器)是一款外掛式的串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。能夠使RS232串口設(shè)備到以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的雙向轉(zhuǎn)換、透明傳輸?shù)拇诜?wù)器。TD-2000R可采用三種工作模式：1. TCP服務(wù)器方式。2. TCP客戶端方式。3. 自動(dòng)方式。向上提供10M的網(wǎng)絡(luò)連接，向下提供一個(gè)RS232串口，參數(shù)可通過(guò)瀏覽器設(shè)置。TD-2000R支持點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。它變傳統(tǒng)的串口通訊為網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)采用透明傳輸?shù)姆绞?，使用戶在不用知道?fù)雜的TCP/IP協(xié)議下，不用更改程序的條件下，即可實(shí)現(xiàn)原有工業(yè)串口設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接，節(jié)省您寶貴的時(shí)間和已有投資。

>>產(chǎn)品特性：

1. 金屬屏蔽外客，適用外掛式/導(dǎo)跪式安裝。

2. 支持RS-485/422通訊接口

3. 支持服務(wù)器和客戶端模式

4. 支持網(wǎng)口在線配置和串口配置,即插即用 ，內(nèi)置WEB服務(wù)器，支持Java

5. 支持全透明雙向數(shù)據(jù)傳輸、斷線檢測(cè)

6. 支持通用軟件下使用

7. 支持無(wú)需修改原有應(yīng)用軟件就可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用

8. 支持虛擬256個(gè)串口

9. 可靠性高，價(jià)格低廉

10. 支持跨越網(wǎng)關(guān)，支持廣域網(wǎng)應(yīng)用

11. 支持RS-485/422端連接32個(gè)接點(diǎn)

12. 支持點(diǎn)到點(diǎn),點(diǎn)到多點(diǎn)的連接

13. 支持廣播或組播方式

>>技術(shù)參數(shù)：

◆ 設(shè)備接口：10Base-T, RS-485/422(五位接線端子) ,TTL

◆ 串行接口：1個(gè)串行口,DB9針,DTE接口,RS-422/485電平

◆ 支持協(xié)議：TCP/UDP/IP/ICMP, Ethernet, ARP ,SNMP,DHCP,TFTP

◆ 協(xié)議兼容：以太網(wǎng)V2.0/IEEE 802.3,Token Ring:IEEE 802.2 LLC

◆ 串口速率：300bps – 115200bps

◆ 數(shù)據(jù)字長(zhǎng)：7或8位

◆ 停 止 位：1至2位

◆ 奇偶校驗(yàn)：奇,偶,無(wú)

◆ 流量控制：軟件:XON/XOFF,硬件:CTS/RTS,無(wú)流控

◆ LED指示：電源,串口數(shù)據(jù)收發(fā),以太網(wǎng)LINK狀態(tài),以太網(wǎng)口數(shù)據(jù)收發(fā)

◆ 設(shè)備電源：DC 5V - 20V

◆ 使用環(huán)境：-40℃ to +80℃

◆ 設(shè)備尺寸：92X64X24mm(高級(jí)鋁合金屏蔽外殼)

◆ 質(zhì)量保證：三年

>>應(yīng)用領(lǐng)域：

考勤，門(mén)禁，停車場(chǎng)，一卡通系統(tǒng) 、 醫(yī)療系統(tǒng) 、工業(yè)/工廠自動(dòng)化系統(tǒng) 、電信通訊系統(tǒng)、銀行、保險(xiǎn)系統(tǒng) 、遠(yuǎn)程分散式設(shè)備控制 、智能自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng) 、樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng) 、大型零售系統(tǒng) 、網(wǎng)絡(luò)家電等。