RS485串行通讯技术在油田远程监控中的应用.pdf

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1、石油工{jf建设创新实践■RS485串行通讯技术在油田远程监控中的应用刘峰中国石油天然气勘探开发公司，北京100034doi：10．39694．issn．1001—2206．2014．06．025摘要：串行通讯技术在石油和天然气工程的智能检测仪表和控制系统中正在得到大量的应用。文章在分析RS485串行通讯技术特点的基础上，结合RS485串行通讯技术在中东某油田的应用实例，简要论述了智能仪表选型、串行通讯链路的工程设计方法。关键词LiuFengChinaNationalOilandGasExplorationandDevelopmentCorpo

2、ration，Beijing100034，ChinaAbstract：Theserialcommunicationtechniqueiswidelyusedinthesmartinstrumentationandcontroldevicesofpetroleumengineering．BasedontheanalysisofRS485serialcommunicationtechnicalcharacteristics，thispapertakestheapplicationofthistechniqueinacertainMiddleEast

3、oilfieldforexampletodemonstratethetypeselectionofsmartinstrumentationandtheengineeringdesignmethodofserialcommunicationchain．Keywordsserialcommunication；RS485；serialcommunicationchain为“0”。当A、B两个引脚之间的电平绝对值不小于O．2V时，逻辑状态有效。RS485的平衡差分传输方式由于采用了差分电压进行逻辑判断，能有效地抑制环境11RS485串行通讯的传输方式噪

4、声的干扰。RS485又名TIA／EIA一485，是电信／电子工业协会12RS485串行通讯的传输速率和距离([TINEIA)制订并发布的一种串行通讯标准，该标准对RS485接口的电气特性进行了详细定义，于1983年发RS一485标准的最大传输距离约为1219m，最大布。传输速率为10Mbps。通常，RS485网络采用平衡双RS485串行通讯信号采用平衡差分传输方式绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成(DifferentialDriverMode)，传输介质为平衡双绞线，反比，只有在20kbps速率以下，才可能使用规定最在RS中定义了A

5、、B两个引脚，分别对应发送或接收长的电缆长度，只有在很短的距离下才能获得最高速器的信号“一”、“+”，即“T×D一／RXD一”、率传输。一般来说，15m长双绞线的最大传输速率仅“TXD+／RXD+”。在A、B引脚之外，还定义了一个C引为1Mbps。由于单台仪表设备的传输数据量并不太脚，即差分信号的参考点。当A、B两个引脚对应的电大，在保证实时性的前提下，适当降低通讯速率可以平在+2～十6V时，对应的逻辑状态为“1”，当A、B增加传输的距离，通常数据传输速率设定范围为4．8两个引脚对应的电平在⋯26V时，对应的逻辑状态～19．2kbps。第4O卷

6、第6期93-I创新实践石油工程建设1．3RS485串行通讯网络RS485技术易于实现多点连接，RS485总线上能够连接多个发送器和接收器。通常RS485网络可以连卑卑垦JLI．冗余工厂控制接32个网络设备，采用高输入阻抗的接收器，其网络设备的总数可以扩展到256个。图1是一个典型的RS485网络拓扑。在RS485总线中由于只能有一个发1⋯I送器往总线上发送数据，如果同时有多个发送器发送L—!!!!串口联网服务器DCS控制器数据将导致数据冲突，因此只能选择主／从结构的应(Nport5630—16)用层协议，如Modbus。Modbus协议采用主／

7、从工作方式，由主站向从站发送数据请求，从站在收到主站如色谱分析仪、流量计、称重仪等现场常规仪表数据请求以后发送响应数据包，从而避免了总线上的■2卜乒某⋯疆=舜圉Il1摩■蚓0、■数据冲突。23RS485教据链s：~SCADA筑图2方案中串口服务器通过一个1O门O0Mbps的以太网口与上位SCADA系统连接，并通过串口服务器内置的ADDC数据流向自动控制软件来控制各串口设备的数据传输，确保数据采集的实时性。通过该串行通讯网络，系统实现了对分布在近40km内几百口油井的远程操作和监控，减少了大量油田的操作人员，不但创造了良好的经济效益，而且大大降低

8、了现场操作的安全风险。21油田数据采集的功能要求和智能设备选随着石油和天然气工程自动化水平的提高，智能检RS485作为底层数据收集的重要手段，以其高可