通讯技术在石化行业中的应用
引言
在当今自动化日益发展迅速，通讯已成为控制系统中必不可少的一部分，由于很多国外仪表传输频率或其他信号，而有些系统不兼容，就需要进行通讯组态，一来可以节约电缆成本，二来可以减少很大人力物力等等，即方便维护有便于操作。目前越来越多的小型PLC也运用于很多工艺装置及小型控制系统中，为了节约成本及起到有效监控和操作，通讯已成为第三方解决方案。
1)介绍Enraf雷达液位计通过RS484与上位机iFIX的通讯。
2)介绍萨伯雷达液位计通过RS232与上位机iFIX的通讯。
设计要求
1.1 主要技术参数
1.1.1Enraf雷达液位计硬件地址清单下表 1：
表 1
1.1.2萨伯雷达液位计硬件地址清单如下表 2：
表 2
1.1.3如何实现
Enraf雷达液位计现场过来频率信号到Enraf FCM-BPM进行处理转化成RS485信号进NPORT 5630（交换机）然后连接电脑，经过上位机iFIX用MB1驱动进行读出液位即可。
萨伯雷达液位计现场过来频率信号到自带频率转RS232模块设备进行转换为RS232或RS485信号（本文介绍的是RS232信号）与电脑RS232口连接，然后与上位机iFIX用MB1驱动进行读出液位即可。
1.2两者的系统网络图
1.2.1 SCADA系统控制网络总图如下图 1
软件设计
2.1硬件配置
硬件主要采用西门子S7-300[6] CPU315或其它系列卡件、Enraf HCM-GPU、FCM-BPM、萨伯雷达液位计频率转换RS232模块、DP电缆及网线若干、两边标配电脑即可。
2.2软件配置
软件主要采用Invensys上位机软件iFIX，加MB1驱动，iFIX是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控软件，已有超过300，000套以上的软件在全球运行。世界上许多最成功的制造商都依靠 GE Fanuc的iFIX软件来全面监控和分布管理全厂范围的生产数据。在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX 独树一帜地集强大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成为任何生产环境下全面的HMI/SCADA解决方案。 利用iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。
底层编程软件是西门子S7-300软件及S7A驱动，S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
通过iFIX数据库变量有效的利用S7A驱动把西门子采集过来的数据驱动到IFIX显示画面上来显示。软件调试由Enraf和萨伯雷达液位计厂家提供调试软件即可。
2.2.1西门子PLC硬件设置如下图 2所示：
图 2
MB1主要设置如下图 3和图 4所示：
图 3
图 4
iFIX数据库变量设置如下图 5所示：
图 5
如上述所说的SCADA[7]系统网络图MOXA NPORT 5630硬件也可以连接质量流量计等仪表RS485、RS232等信号，在西门子底层利用MB1驱动可以对通讯地址进行设定,例如：读取存储区地址:流量计信号：42007 BWFloat；油品密度： 42013 BWFloat；油品温度：42017 BWFloat流量计累积流量：42610 BWFloat。
MB1驱动地址通讯波特率(Baud)：2400 kbps ；数据位(Data): 8 ；停止位(Stop): 2 ；校验位(Parit)：None。
结论
通过上述简要叙述及工作中实践运行证明，Enraf雷达液位计和萨伯雷达液位计能根据自己硬件结构通过设置真正意义上与上位机iFIX实现通讯。不但运行平稳而且经济实用，以此类推， 西门子PLC也可组态王、Intouch、Wiscon、天工组态多个上位机软件实现通讯，而每个上位机软件都能够很好的实现RS485、RS232、intenet连接，iFIX也可以安装MOXA卡CP5611 CP1211等多个软件实现现场仪表采集等，结构简单，运行平稳。
参考文献
[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化.化学工业出版社2001年01月第三版.
[2]仲工.iFIX 4.0操作手册. GE Fanuc公司.
[3]李.维护手册.Honeywell Enraf 2007年12月.
[4]丁工.安装手册.Saab Rosemount Tank Radar AB 2004年12月.
[5]仲工.iFIX 4.0操作手册. GE Fanuc公司.
[6]王曙光.S7-300/400入门与开发实例.人民邮电出版社2009年2月.第一版.
[7]王振明.SCADA软件系统的设计与开发[J].机械工业出版社2009年01月.
作者简介
张东民，毕业于中国石油大学（华东），化学工程与工艺专业，高级技师（国家一级职称），在自动化博览、PLC@FA杂志上发布过多篇论文，所写论文曾获全国得SCADA征文、中国石油与化学工程研究会及中国仪器仪表协会三等奖。现任江苏新海石化仪修车间副主任，从事仪表维修维护、DCS、PLC设计编程与项目建设、车间管理等。
马艳玲，女，毕业于菏泽高级技工学校，机电一体化专业，从事硫磺装置工艺操作及地磅ERP操作，积累了丰富的经验。
