横河DCS与西门子PLC的数据通讯设计与实现.pdf

在现代工业自动化领域中，不同厂商生产的控制系统之间的数据通信是一项复杂且关键的任务。该文档讨论了横河DCS（分布式控制系统）与西门子PLC（可编程逻辑控制器）间的数据通信问题及其解决方案。文档中提到的莱钢焦化厂面临的主要难题是如何实现中央控制系统（DCS）与管式炉等子系统（PLC）之间的有效数据交换和联锁，以及如何集中监控各系统运行状态。 文档分析了工业控制系统中存在的问题，主要集中在各系统使用不同通讯协议和技术标准，系统间互连性差，以及通讯网络搭建困难等方面。比如，不同厂商的DCS和PLC之间的通讯技术标准不统一，这导致了不同型号的系统间数据交换存在障碍。 接着，文档概述了几个关键的通讯技术，包括 PROFIBUS-DP（一种开放式的现场总线协议），Modbus（一种应用于工业环境的通讯协议）和基于以太网的通讯方式。 PROFIBUS-DP是一种被广泛应用于工业领域的现场总线标准，它的主要优点是国际化、开放性以及不依赖特定制造商的特性。而Modbus作为一种早期的通讯协议，因其简洁和易用性，在工业自动化领域中也得到了广泛的应用。以太网通讯则提供了高速、高可靠性的数据传输能力，常用于局域网（LAN）环境中。 为了解决莱钢焦化厂的通讯难题，文档提出了三种可能的方案： 1. 基于PROFIBUS-DP的通讯方式，考虑到PROFIBUS现场总线的国际化标准和开放性，有利于实现不同系统间的互联和通讯。该方案下，通讯介质可以选择RS-485或光纤等技术。 2. 基于Modbus的通讯方式，利用Modbus协议的易用性和简洁性，来实现系统间的数据交换。该方案可能要求进行协议转换或桥接以适应不同的系统。 3. 基于工业以太网的通讯方式，利用以太网技术实现DCS与PLC系统间的数据通讯。由于以太网能够提供高速的数据传输和较好的扩展性，因此是现代化工业自动化中较为青睐的通讯技术。 文档通过分析这些通讯技术的利弊，选择了最适合莱钢焦化厂需求的通讯解决方案，并提出了相应的通讯网络设计和实施策略。具体来说，需要考虑到各个系统间通讯介质的选择、通讯协议的匹配、以及通讯网络的可靠性和维护性。 此外，文档还提到了构建通讯网络的施工难度、成本问题以及通讯信号干扰的问题。这些因素都可能影响到最终通讯方案的选择和实施效果。例如，通讯信号的门电压为12V，在通讯线路过长时可能导致信号衰减和干扰，通讯介质的选择和质量会对通讯效率和可靠性产生重要影响。 总体而言，文档讨论了针对特定工业项目所面临的特定问题，提出了通过不同的通讯技术来实现不同控制系统间通讯的解决方案。这些方案的实施，需要深入分析项目需求、通讯协议的技术细节，以及通讯网络的设计和搭建过程中的实际问题。最终目的是为了确保系统间的有效通讯，实现系统的集中监控和联锁控制，从而提升整个工厂的自动化水平和生产效率。