Modbus通訊協(xié)議在原油輸送系統(tǒng)中的應用

在石油的開采、儲運等生產過程中，尤其是成品油儲運過程的動態(tài)監(jiān)測是生產管理的重要工作內容，也是保證油田正常、安全、經(jīng)濟運行的重要手段，在西方發(fā)達國家自動化數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)已經(jīng)成為生產的配套設施。

動態(tài)監(jiān)測的主要內容包括管道及油井的泄漏監(jiān)測、壓力超高保護、溫度異常、含水超標等。油田被稱為“沒有圍墻的工廠”，油井、集輸站、聯(lián)合站星羅棋布，偏遠分散，而石油的整個生產流程又通過管道連接起來，成為一個壓力系統(tǒng)，可謂牽一發(fā)而動全身，特別是管道及油井的泄漏事故時有發(fā)生，給油田單位造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。因此，實現(xiàn)油田生產系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，對于及時發(fā)現(xiàn)泄漏等故障、優(yōu)化生產運行參數(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：

為實現(xiàn)油田生產的監(jiān)控，生產調度中心需要實時得到各泵站的壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)，從而進行數(shù)據(jù)分析，得到生產能耗指標情況和生產運行狀況，如對于長距離輸油管道，就更加需要實時得到管道進出口的壓力數(shù)據(jù)，并由泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)軟件進行管道油品泄漏報警和泄漏點的定位。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集與通信兩個方面的內容：

1. 串口儀表設備在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應用廣泛

在基于計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通過RS485總線方式連接計算機串口是相當流行的數(shù)據(jù)采集方式，串口輸出的儀表設備得到了廣泛的應用。很多時候，自動化工程師會遇到PC機中的插槽數(shù)量超過了實際能夠有的數(shù)量，使用串行接口來連接測量與自動化設備，擺脫了對計算機內部ISA或PCI插槽的額外硬件要求。

RS-485總線是用一對簡單的雙絞線構成分布式系統(tǒng)，通過RS485-RS232轉換即可連入計算機，實現(xiàn)多點、雙向通信和數(shù)據(jù)采集，設備簡單，價格低廉，它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性是其它標準無法比擬的。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、電信設備等領域得到廣泛應用。

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，Internet在全世界范圍內發(fā)展迅猛，作為Internet的核心技術TCP/IP也越來越被大家所熟悉，基于TCP/IP的 WWW瀏覽、FTP、E-Mail和Telnet等技術在各個領域得到較廣泛的應用，各種基于TCP/IP技術的計算機網(wǎng)絡技術也不斷涌現(xiàn)，且具有很好的應用前景。TCP/IP協(xié)議作為計算機網(wǎng)絡體系的核心協(xié)議，對網(wǎng)絡通信中從硬件故障、網(wǎng)絡擁塞、分組延遲或丟失、數(shù)據(jù)損壞、數(shù)據(jù)重復和失序等影響通信的問題都有相應的解決和糾正辦法，很好地保證了數(shù)據(jù)包的完整和可靠收發(fā)。

在這種趨勢下，以TCP/IP和以太網(wǎng)為代表，成熟度較高的開放式網(wǎng)絡技術，正逐漸地被應用在各個自動化系統(tǒng)內，連接并控管所有的設備。就以長慶油田來說，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，如何構建經(jīng)濟、可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，保證油田生產的安全、經(jīng)濟地運行，是擺在油田管理人員面前的一個問題。而深圳市天地華杰科技有限公司的串口通信技術與產品給油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供了良好的選擇。

二、串口聯(lián)網(wǎng)服務器【RS232/485/422轉TCP/IP】的應用特點：

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

>>產品特性：

1. 金屬屏蔽外客，適用外掛式/導跪式安裝。

2. 支持RS-485/422通訊接口

3. 支持服務器和客戶端模式

4. 支持網(wǎng)口在線配置和串口配置,即插即用 ，內置WEB服務器，支持Java

5. 支持全透明雙向數(shù)據(jù)傳輸、斷線檢測

6. 支持通用軟件下使用

7. 支持無需修改原有應用軟件就可在網(wǎng)絡環(huán)境下使用

8. 支持虛擬256個串口

9. 可靠性高，價格低廉

10. 支持跨越網(wǎng)關，支持廣域網(wǎng)應用

11. 支持RS-485/422端連接32個接點

12. 支持點到點,點到多點的連接

13. 支持廣播或組播方式

>>技術參數(shù)：

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

◆ 串行接口：1個串行口,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：7或8位

◆ 停 止 位：1至2位

◆ 奇偶校驗：奇,偶,無

◆ 流量控制：軟件:XON/XOFF,硬件:CTS/RTS,無流控

◆ 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)

◆ 設備電源：DC 5V - 20V

◆ 使用環(huán)境：-40℃ to +80℃

◆ 設備尺寸：92X64X24mm(高級鋁合金屏蔽外殼)

◆ 質量保證：三年

>>應用領域：

考勤，門禁，停車場，一卡通系統(tǒng) 、 醫(yī)療系統(tǒng) 、工業(yè)/工廠自動化系統(tǒng) 、電信通訊系統(tǒng)、銀行、保險系統(tǒng) 、遠程分散式設備控制 、智能自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng) 、樓宇自動控制系統(tǒng) 、大型零售系統(tǒng) 、網(wǎng)絡家電等。