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ESD和DCS通讯方案的实施
摘 要：通过ESD与DCS的对比,针对通讯过程中出现的问题,确定具体解决方案.
关键词：控制器；扫描周期；通讯方案
一、ESD 与DCS 定义
1.ESD 定义： 紧急停车系统,是由专门的认证机构认证,具有一定的安全等级,用于生产过程中安全的保护系统.2.DCS 定义：分散控制系统的简称,以现场总线控制为主,全数字化、信息化、集成化.
二、ESD 与DCS 的区别
ESD 是对于一些关键的工艺及设备参数进行连续的监测,在正常情况下,ESD 是“静止的”,不采取任何动作.但是当参数发生异常波动或故障时,它会按照已定的程序采取相应的安全动作,使装置停在安全水平线上.
DCS 主要用于过程工业参数指标的动态控制,在正常情况下,DCS 动态监控着生产过程的连续运行.所以ESD 与DCS 在过程工业中所起的作用不同,既有分工,又成互补关系.
三、ESD 与DCS 通讯建立的优点
1. 节省项目的投资费用.
2. 省去ESD 到DCS 的硬线铺设,使接线柜内走线槽的空间得以更好的利用.
3. 减少ESD 主机设备,可以无需增加操作站,减少操作人员操作及维护.
4.ESD 与DCS 通讯后,可以使操作人员实时监控生产过程数据变化.
5. 完善DCS 流程图画面,将ESD 通讯点绘制到DCS 流程图中,使得DCS 画面更能清楚的表达现场设备的实时状态.
在DCS 中增加ESD 联锁逻辑图画面,可以更加直观的监控联锁逻辑状态.
6.ESD 与DCS 通讯的点,可以根据工艺的实际情况以及工艺参数的重要性来增设通讯点报警,提高操作人员的监控力.
四、ESD 与DCS 通讯方案
此方案中采用的ESD 为横河的Prosafe-RS.
设置ESD 与DCS 的系统相应配置的通讯软件.1）ESD与DCS 硬件接口要一致,均采用RS485 通讯口.2）ESD 与DCS 软件协议要一致,均采用MODBUS 协议.在这个基础上ESD 与DCS 通讯组态须一致,奇偶校验位、启停位必须一致.3）ESD 作为MODBUS 的从设备,ESD 从设备提供数据响应,响应MODBUS 主设备DCS 发出的请求.4）ESD 通讯卡件的选择：ALR121: RS-485
五、ESD 与DCS 通讯中出现的问题
为了安全平稳的生产,让操作人员实时监控工艺数据状态,所以要将ESD 中所有数据点均以通讯方式在DCS 中显示,因此二者通讯类型及通讯点数较多.按照传统的点对点通讯传输,需要建立较多的FB 功能块,使字节中的其他BIT 浪费掉,更会影响其传输的速度.
六、通讯问题的解决方案
对于 ESD 控制器通讯功能的扫描周期的设定
外部通讯功能：扫描时间设定: 1sec or 2sec
SOER 功能 ：从时间存储中间缓冲器到CPU 的SOER 区,上载事件到工程师站SENG.
ESD 中通讯块FB 的功能
FB 功能块是一个用来组建程序最重要的功能块 .可以多输入、多输出,任何功能块 (FB) 都可以用在编写到其它的功能块(FB) 之中. 这有助于更加准确、便捷的创建程序.1. 在ESD 系统中,做通讯子程序,将子程序封装打包.
封装定义：隐藏对象的细节和其属性,只对外公开其接口,控制在程序中的属性读取和修改.就是将抽象得到的数据和功能结合,形成一个整体,也就是将数据与操作数据进行结合,其中数据和函数都是其成员.
封装的目的：使安全性增加,同时使程序简单化,提高有效空间利用,提高传输速度.
2. 举例说明具体编制步骤：
（1）打开ESD 软件WorkBench,打开ESD 项目.
（2）右键单击Fuction Blocks,单击Add Function Block下的FBD, 命名为DI_INT.
（3）展开程序里Parameters 菜单,展开控制站菜单,在Fuction_Blocks 建立参数,双击DI_INT,在表格中填写如下内容：
Name：BIT1.
ShortName：B01.
Type：BOOL.
Direction:：INPUT.
以此类推,填写到BIT16,输入端填写完成.
填写输出端内容如下：
Name:D_INT
ShortName:D_INT
Type:DINT
Direction:OUTPUT
3. 在控制器下的Fuction Blocks 中定义子程序：
在Fuction Blocks 下,双击DI_INT,填写如下程序块.4. 将硬件状态下的Program 菜单展开,单击右键,新建FB 块,将其命名为COM.
5. 在COM 程序块中, 点击Select Blocks, 在SelectBlocks 中找出并选择已定义好的子程序DI_INT.
6. 在COM 程序块中,加入封装打包程序DI_INT, DI_INT 块中左侧输入连接16 个需要通讯的位号,右侧输出D_INT 连接与DCS 的通讯传输位号即可.
7. 按照以上方法步骤可以编制其他类型的通讯.
（作者单位：中国石油吉林石化公司有机合成厂）
方案论文范文结:
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