現(xiàn)場總線網(wǎng)絡控制在ABB DCS中的應用
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abb dcs是瑞士asea brown boveri公司（簡稱abb公司）設計開發(fā)的集散控制系統(tǒng),它適用范圍廣泛，既可應用于離散制造業(yè)，如:機床、汽車、飛機制造等工業(yè),更可應用于大中小型連續(xù)性生產(chǎn)的流程工業(yè)，如:石油、化工、火電機組、煉鋼、建材等工業(yè)。abb dcs系統(tǒng)從硬件設計到軟件設計，通信都采用國際標準。abb dcs的軟件編程語言ampl（asea master piece language）是控制系統(tǒng)的一種編程模式,本文介紹abb dcs的體系結(jié)構(gòu)及其現(xiàn)場總線網(wǎng)絡。
2 abb dcs分布式工業(yè)控制計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
abb dcs集散控制系統(tǒng)采用先進的微處理器（33mhz的motorola 68020和33mhz的intel80386、80486芯片）、crt圖形顯示技術(shù)、高速安全通信技術(shù)和現(xiàn)代控制理論,形成了以現(xiàn)場控制站（mp200、ac410、ac450系列和本地、遠程i/o系列）、操作員站（as500 系列）、工程師站（master aid系列）、信息管理系統(tǒng)站（advant station系列）、計算機和網(wǎng)絡接口站（master gate 系列）、計算機網(wǎng)絡（master bus系列）和其它計算機通信設備為基礎的,物理位置分散、系統(tǒng)功能分散、控制功能分散以及操作顯示管理集中的過程控制、過程決策管理的大型智能網(wǎng)絡。abb dcs的通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分三層:（網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖1所示）。
圖1 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖
3 信息管理網(wǎng)絡層
可下聯(lián)9個控制網(wǎng)絡,網(wǎng)絡由類型為mb300的總線組成,總線傳輸速率達10mbps。
4 控制網(wǎng)絡層
控制網(wǎng)絡層由9個類型為mb300的總線組成。一個控制網(wǎng)絡可包括99個站（包括在局部控制網(wǎng)絡中的站）。在控制網(wǎng)絡中的每個mp200/1或ac450站都可下聯(lián)一個局部控制網(wǎng)絡。一個局部控制網(wǎng)絡可包括9個類型為mb300的總線。mb300是一個高性能、串行、同步、半雙工的大數(shù)據(jù)量高速總線。它采用ieee 802.2邏輯鏈路控制（llc）協(xié)議和ieee 802.3帶沖突檢測的載波幀聽多路存?。╟sma/cd）的介質(zhì)存取控制（mac）協(xié)議,屬于ethernet型局域網(wǎng),總線可帶載45個節(jié)點。在不使用中繼器時,最大通訊節(jié)點距離為500m;使用3個同軸段、4個中繼器和2個點對點鏈路時最大通訊節(jié)點距離為2500m,總線傳輸速率為10mbps。
mb300通過每一個結(jié)點實現(xiàn)對上位機的聯(lián)接以及與mp200等plc系統(tǒng)的通信。它一般遵循543規(guī)則，即由5段組成，4個中繼器（repeater）聯(lián)接，其中3段可以掛接設備，必須注意的是，只有在電纜的標記處方可通過收發(fā)器（tranceiver）掛接設備，不同的設備聯(lián)結(jié)又采用不同的聯(lián)結(jié)電纜，如到pu510操作站用tk526電纜，而到控制站則選用tk576電纜。tranceiver 只能安裝在主干電纜段上的2.5米標志處，在兩個線接頭間同軸電纜段上的tranceiver 間距應為25米的整數(shù)倍，其聯(lián)接方式如圖2所示:
圖2 mb300網(wǎng)絡連接圖
t1、t2為終端電阻，其中只要一端接地，終端電阻為50歐姆，mb300總線為同軸電纜，具體又分為粗纜、細纜和光纜，作用各不相同，敷設同軸電纜時，需注意與其它信號電纜的隔離，如距離信號電纜30cm以外，距離380v低壓電纜50cm以外，距離高壓電纜5m以外。mb300總線選用cs513接口卡，上面的3個撥碼開關s1、s2、s3分別用于對網(wǎng)絡號、節(jié)點號、協(xié)議號的設置，其中的s1低四位用于設置主/從站的選擇，高四位用于設置協(xié)議號，s2用于設置節(jié)點號，s3用于設置網(wǎng)絡號。當需要修改或通過故障信息找出故障原因，可以進入工程師站進行數(shù)據(jù)修改或通過故障代碼知道m(xù)b300總線的故障所在。了解影響mb300的通訊因素，針對這些因素逐一分析。
5 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡層
5.1 mfb（master field bus）總線
mfb總線屬于現(xiàn)場局域網(wǎng)總線，它聯(lián)系于mp200、mp90、s400i/o、opc（小型控制站）及傳動系統(tǒng)之間。 mfb通訊總線采用同軸電纜、雙絞線，它聯(lián)接ci520/ci525/ci526通訊接口模塊與dstc452 modem ，每根雙絞線線端必須隔離開，其中一個端頭的屏蔽層必須接地，mfb的通訊速率為375kb/s，其電阻為75歐姆，其硬件配置圖如圖3所示。mfb的相關系統(tǒng)信息從工程師站獲得，大體順序為時間、信息型號、代碼、任務號、順序號、數(shù)據(jù)，主要它表現(xiàn)有以下幾種狀態(tài)。
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