• 關(guān)鍵詞： RTU 能源數(shù)據(jù)采集 配置
• 摘要：做為一個(gè)特大型鋼鐵企業(yè)，風(fēng)、水、電、氣、汽等各種能源介質(zhì)系統(tǒng)龐大，流程復(fù)雜，交疊縱橫。采用以RTU為核心的能源數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，為企業(yè)高效穩(wěn)定生產(chǎn)和精細(xì)化生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)平臺(tái)。

    做為一個(gè)特大型鋼鐵企業(yè)，風(fēng)、水、電、氣、汽等各種能源介質(zhì)系統(tǒng)龐大，流程復(fù)雜，交疊縱橫。如何做好能源平衡調(diào)度，關(guān)系到高效穩(wěn)定生產(chǎn)和精細(xì)化生產(chǎn)。能源管理系統(tǒng)是集過(guò)程監(jiān)控、能源管理、能源調(diào)度為一體、以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)控一體化系統(tǒng)。在特大型鋼鐵企業(yè)，由于歷史原因，自動(dòng)化控制系統(tǒng)種類繁多，有國(guó)際國(guó)內(nèi)知名的PLC和DCS，也有國(guó)內(nèi)小眾的PLC和DCS，真可謂林林總總，協(xié)議多樣化，地理分散，軟件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。基于這個(gè)現(xiàn)狀，我們采用RTU來(lái)解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)商、不同類型PLC/DCS的數(shù)據(jù)采集，統(tǒng)一傳輸?shù)侥茉垂芾硐到y(tǒng)平臺(tái)中，供調(diào)度人員集中管控生產(chǎn)指揮。

　　RTU英文全稱RemoteTerminalUnit，中文意思為遠(yuǎn)程終端控制單元。RTU，是SCADA系統(tǒng)的基本組成單元。RTU是安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備，用來(lái)監(jiān)視和測(cè)量安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。它采用高性能的嵌入式計(jì)算平臺(tái)，服務(wù)內(nèi)核軟件可運(yùn)行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中，是一個(gè)脫離于具體硬件設(shè)備接口的通訊服務(wù)平臺(tái)，該系統(tǒng)擁有高性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，具有多種通訊采集和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約庫(kù)。可以實(shí)現(xiàn)采集多個(gè)不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集中匯總、分類和預(yù)處理，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過(guò)程，異種協(xié)議容易接入并可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（如OPC方式）與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

　　以下結(jié)合具體實(shí)例，詳細(xì)闡述RTU在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用實(shí)踐。

　　一．RTU簡(jiǎn)述

　　1. 裝置前面板

　　2. 裝置后面板

　　3 出廠缺省設(shè)置

　　網(wǎng)關(guān)出廠的用戶名、密碼及串口設(shè)置、網(wǎng)卡的IP 如下：

　　用戶名/密碼 admin/1234

　　COM1-COM8  默認(rèn)RS485

　　LAN1-LAN8 192.168.0.101

　　192.168.1.101

　　192.168.2.101

　　192.168.3.101

　　192.168.4.101

　　192.168.5.101

　　192.168.6.101

　　192.168.7.101

　　4. 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖片

　　二、RTU應(yīng)用說(shuō)明

　　1、pFieldComm管理軟件的安裝與使用

　　(1). pFieldComm軟件安裝 ：按照默認(rèn)設(shè)置安裝即可。

　　(2). pFieldComm軟件使用：安裝完成后會(huì)顯示如下程序。選擇配置管理工具，打開(kāi)管理工具配置界面 ，軟件界面如下圖所示：

　　(3). 軟件功能介紹

　　工具欄

　　2.參數(shù)修改

　　在現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān)的采集網(wǎng)卡一般需要修改為現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)，修改參數(shù)時(shí)首先需要連接到網(wǎng)關(guān)上

　　(1).  根據(jù)網(wǎng)關(guān)的缺省設(shè)置確定本機(jī)的ip地址(以8口為例，網(wǎng)卡默認(rèn)IP地址為192.168.7.101，修改本機(jī)IP為192.168.7.xxx)

　　(2).  點(diǎn)擊連接，如下圖所示配置本機(jī)所連網(wǎng)卡的ip地址，填寫(xiě)用戶名（admin）密碼（1234），連接。

　　連接成功時(shí)工具欄的各圖標(biāo)被激活如下圖所示：

　　點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)參數(shù)按鈕，出現(xiàn)如下對(duì)話框

　　可以修改對(duì)應(yīng)網(wǎng)卡的IP地址及相關(guān)信息，修改完成后重啟網(wǎng)關(guān)生效。注意不要與現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)IP沖突。

　　3. 工程的建立與配置

　　下面以西門子S7-300PLC為例介紹工程的建立與配置 。

　　選擇新建工程，確定工程的名稱及路徑等。

　　工程創(chuàng)建后顯示如上圖所示。

　　工程主要包括數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)兩部分：

　　(1). 采集端的配置

　　通道的建立與設(shè)置

　　選中采集，右鍵-新建通道，顯示如右圖所示界面 。

　　在通道處我們需要配置通道名稱、描述及選擇通道協(xié)議（此處以西門子plc為例）。

　　選擇完通道協(xié)議后需要配置與網(wǎng)關(guān)相連的PLC的IP地址及相應(yīng)的端口號(hào)（西門子plc默認(rèn)端口號(hào)為102） 。

　　(2).其他通道協(xié)議默認(rèn)端口號(hào)

　　AB PLC5000默認(rèn)端口號(hào)為44818

　　MODBUS TCP默認(rèn)端口號(hào)為502

　　OPC TUNNELLER默認(rèn)端口號(hào)為2500

　　(3).通道協(xié)議選擇

　　AB PLC5000使用AB PLC Ethernet

　　AB SLC500使用AB以太網(wǎng)PLC

　　（注意對(duì)于數(shù)據(jù)點(diǎn)都使用AB以太網(wǎng)PLC ）

　　WINCC 、橫河及各種采集機(jī)使用OPC TUNNELLER MUSTER

　　Modcan PLC、浙大中控使用MODBUS MASTER

　　西門子plc選擇西門子PLC200、300、400

　　(4).命名規(guī)則：

　　通道命名：使用物理網(wǎng)口來(lái)命名，如實(shí)際使用1口，則命名為L(zhǎng)AN1。

　　設(shè)備命名：使用IP分配表中設(shè)備的名字，如EMS04-02.PLC(新中板加熱爐主控室采集機(jī)) 則命名為EMS04-02.PLC。

　　測(cè)點(diǎn)命名：使用網(wǎng)口來(lái)命名，如實(shí)際使用1口，則測(cè)點(diǎn)名稱從40001開(kāi)始依次往下，                  實(shí)際使用2口則測(cè)點(diǎn)名稱從41001開(kāi)始依次往下，實(shí)際使用3口則測(cè)點(diǎn)名稱從43001開(kāi)始依次往下，其它依次類推 。

　　(5).設(shè)備的建立與設(shè)置

　　選中剛才創(chuàng)建的通道，右鍵-新建設(shè)備，顯示如下圖所示界面 。

　　在設(shè)備處我們需要配置設(shè)備名稱、描述及選擇設(shè)備參數(shù)（需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際參數(shù)選擇，如果現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)為32位還需要注意數(shù)據(jù)的分布格式與現(xiàn)場(chǎng)一致，此處以西門子300plc為例） 。

　　完成設(shè)備的配置后確定顯示下圖所示界面 。

　　在設(shè)備內(nèi)將添加需要采集的數(shù)據(jù) 。

　　(6).測(cè)點(diǎn)的添加

　　選中設(shè)備，雙擊右側(cè)界面或右鍵-添加測(cè)點(diǎn)顯示右圖所示 。

　　在基本參數(shù)中需要配置測(cè)點(diǎn)名稱、描述及選擇數(shù)據(jù)類型 。

　　在I/O連接中需要配置測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)地址格式

　　以西門子PLC為例，如果現(xiàn)場(chǎng)給出的信號(hào)點(diǎn)地址為M，地址如：M56 ；數(shù)據(jù)類型：浮點(diǎn)。則配置格式如下圖所示（不推薦使用M地址） 。

　　如果現(xiàn)場(chǎng)給出的地址為DB地址如：DB1.DBD12；數(shù)據(jù)類型：浮點(diǎn)和DB1.DBX2.0數(shù)據(jù)類型：位，則配置格式如下圖2、3所示 。

　　注意開(kāi)關(guān)量偏移地址的位數(shù)要比實(shí)際地址大一位及PLC中的0-7對(duì)應(yīng)偏移地址中的1-8。

　　完成添加后顯示下圖所示界面 。

　　（7）.工程的下載與上傳

　　工程下載 ：工程配置完成后需要下載到網(wǎng)關(guān)中，連接網(wǎng)關(guān)，點(diǎn)擊下載圖標(biāo)，將工程下載到網(wǎng)關(guān)中（第一次下載需要將驅(qū)動(dòng)下載到網(wǎng)關(guān)中，以后無(wú)需下載驅(qū)動(dòng)），下載完成后立即應(yīng)用。

　　工程上傳 ：工程上傳與工程下載相同，連接網(wǎng)關(guān)后點(diǎn)擊上傳圖標(biāo)，將工程上傳到本機(jī)上 。

　　（8）.數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)視

　　工程下載完成后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)視功能監(jiān)視實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊監(jiān)視圖標(biāo)，同樣需要連接到網(wǎng)關(guān)，連接后選中需要監(jiān)視的設(shè)備，如下圖所示 。

　　在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)當(dāng)中可以通過(guò)設(shè)備狀態(tài)判斷數(shù)據(jù)連接的情況 ：

　　0代表初始狀態(tài)，1代表正常，2代表超時(shí)，4代表設(shè)備禁止，5代表設(shè)備禁止且通道異常。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　RTU的成功應(yīng)用，將一個(gè)大型國(guó)有企業(yè)上百套不同年代、不同廠家、不同種類的PLC/DCS系統(tǒng)的能源管理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了集中采集，高效一體化的能源管控平臺(tái)為企業(yè)實(shí)施以能源平衡為龍頭的生產(chǎn)模式提供了有力的技術(shù)平臺(tái)。

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