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1、HART智能仪表远程管理在SUPMAX500中的实现fiio~e,博览仪■与测控文献标识码:B文章编号:1003—0492(2003)02—0033—03中图分类号:TP216HART智能仪表远程管理在SUPMAX500中的实现TheRemoteManagementofHARTIntelligentInstrumentinSUPMAX500(重庆大学动力工程学院,重庆40oo44)尹恩民,徐天芳(上海自动化仪表股份有限公司DCS公司,上海200082)朱强摘要:介绍了如何在国产集散控制系统SUPMAX500中实现对现场HART智能仪表进行远程管理的软,硬件设计.
2、关键词:集散控制系统;远程管理;现场总线;HART协议Abstract:Thehardwarestructureandsoftwaredesignoftheprojeetso-calledtheremotemanagementofHARTintelligentinstrumentsinSUPLX50Oaredescribedindetail.Keywords:distributedcontrolsystem;remotemanagement;Fieldbus;HARTcommunicationprotocol1引言现场总线控制系统(FCS)适应了工业控制系统向分
3、散化,网络化,智能化发展的需要,给自动化系统的最终用户带来了更大的实惠和更多方便,因而促使目前生产的自动化仪表,集散控制系统(DCS),可编程控制器(PLC)产品面临体系结构,功能等方面的重大变革.然而DCS已在过程控制领域成功应用了20多年,无论国内与国外,大多数的控制系统仍然采用的是DCS结构.考虑到开发商与用户的投资利益,对于现有大量的DCS,完全由FCS取代也很不现实,因此应更多地考虑现场总线与DCS的集成,在继承DCS丰富的监控,协调管理功能的同时又有所变革.为此,基于HART协议的接口卡件和现场仪表的上位机管理软件应运而生.它要求接口卡件能够收稿日期
4、:2003—01—02作者简介:尹恩民(1976一),男,硕士研究生,主要从事DCS,FCS方面的研究;朱强,男,高级工程师,上海自动化仪表股份有限公司DCS公司研发部经理;徐天芳,女,副教授,主要从事计算机控制,DCS和FCS方面的研究与教学.在嵌入原来的国产分散控制系统SUPMAX500而不影响其对远程仪表的模拟量进行控制的基础上,支持符合HART协议的智能仪表与DCS中的分散处理单元(DPU)和上位机进行通信.这既兼顾了智能化仪表进入DCS,又兼顾了智能化仪表优越功能与DCS连接后可得到部分应用与发挥,即实现参数调整,改变运行方式,故障诊断和信息反馈.2硬
5、件设计2.1SUPMAX500的结构SUPMAX500由工程师站,操作站,现场控制站及通信网络等组成.系统从上到下可分为三层网络结构:最上层管理网采用符合TCP/IP协议的以太网,波特率为100Mbps,连接了操作站,工程师站,管理计算机等,是实现全厂综合管理的信息通道;中间层现场控制网采用10Mbps以太网冗余网络,连接操作站与控制站,传输各种实时信息;底层网络为控制站内部网,符合IEEE802.4协议.控制站内部以机笼为单位,I/O机笼通过双重化高速串行通信总线SBUS与主控制机笼相连,SBUS通信总线指系统控制站的主控制卡,数据转发卡,I/O卡之间信息交换
6、的网络.2.2在SUPMAX5o0中嵌入HART接口卡件系统结构如图1所示.HART接口卡件通过SBUS总线与DPU相连,DPU起到上位机与HART接口卡件之间的桥梁作用,对两者而言它是透明的.一块DPU所带数据转发卡与HART接口卡的数量受SBUS总线协议的限制.HART接口卡件向下直接与现场的HART智能仪表相连,共有8个接线端子,可连接4块仪表.HART智能仪表采用总线供电,这个任务交给I/O"变频调速技术,"组态软件,"PLC,"现场总线培调班.10玛开班!韪仪器与测控自勋化博览卡来完成;HART物理层协议中要求的采样电阻也位于I/O卡中.而HART接1
7、2卡件只是用变压器获取叠加在4~20mA模拟信号上的HART数字信号并加以处理.嵌入HART接口卡件之后,SUPMAX500原来的各种功能包括软件组态,硬件组态,上位机监控和控制站对各个回路的控制等,没有受到丝毫干扰,只是在原有的基础上增添了DCS对现场仪表的远程管理功能.控制高层管理网络…?圆圆囱囱…?2.3HART接口卡t4HART接口卡件及其-9外部连接示意图如图2I/0中庄]:IHART仪表在线编程单元变压器多路开关图2HART接口卡件及其与外部连接示意图设计采用主从通信,点对点网络.HART接口卡件及上位机中的仪表管理软件共同完成主设备的功能.上位机发
8、送远程管理命令和本地管理
