-
關(guān)鍵詞：
RTU
能源數(shù)據(jù)采集
配置
- 摘要：做為一個特大型鋼鐵企業(yè)，風、水、電、氣、汽等各種能源介質(zhì)系統(tǒng)龐大，流程復雜，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)和精細化生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)平臺。
做為一個特大型鋼鐵企業(yè)，風、水、電、氣、汽等各種能源介質(zhì)系統(tǒng)龐大，流程復雜，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)和精細化生產(chǎn)。能源管理系統(tǒng)是集過程監(jiān)控、能源管理、能源調(diào)度為一體、以計算機網(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，自動化控制系統(tǒng)種類繁多，有國際國內(nèi)知名的PLC和DCS，也有國內(nèi)小眾的PLC和DCS，真可謂林林總總，協(xié)議多樣化，地理分散，軟件標準不統(tǒng)一。基于這個現(xiàn)狀，我們采用RTU來解決上述問題，實現(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是安裝在遠程現(xiàn)場的電子設(shè)備，用來監(jiān)視和測量安裝在遠程現(xiàn)場的傳感器和設(shè)備，負責對現(xiàn)場信號、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制。它采用高性能的嵌入式計算平臺，服務(wù)內(nèi)核軟件可運行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中，是一個脫離于具體硬件設(shè)備接口的通訊服務(wù)平臺，該系統(tǒng)擁有高性能的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有多種通訊采集和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約庫。可以實現(xiàn)采集多個不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)集中匯總、分類和預處理，可以簡化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過程，異種協(xié)議容易接入并可轉(zhuǎn)換為標準協(xié)議（如OPC方式）與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
以下結(jié)合具體實例，詳細闡述RTU在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用實踐。
一．RTU簡述
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)場實物圖片
二、RTU應(yīng)用說明
1、pFieldComm管理軟件的安裝與使用
(1). pFieldComm軟件安裝 ：按照默認設(shè)置安裝即可。
(2). pFieldComm軟件使用：安裝完成后會顯示如下程序。選擇配置管理工具，打開管理工具配置界面 ，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)場網(wǎng)關(guān)的采集網(wǎng)卡一般需要修改為現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)，修改參數(shù)時首先需要連接到網(wǎng)關(guān)上
(1). 根據(jù)網(wǎng)關(guān)的缺省設(shè)置確定本機的ip地址(以8口為例，網(wǎng)卡默認IP地址為192.168.7.101，修改本機IP為192.168.7.xxx)
(2). 點擊連接，如下圖所示配置本機所連網(wǎng)卡的ip地址，填寫用戶名（admin）密碼（1234），連接。
連接成功時工具欄的各圖標被激活如下圖所示：
點擊網(wǎng)絡(luò)參數(shù)按鈕，出現(xiàn)如下對話框
可以修改對應(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（西門子plc默認端口號為102） 。
(2).其他通道協(xié)議默認端口號
AB PLC5000默認端口號為44818
MODBUS TCP默認端口號為502
OPC TUNNELLER默認端口號為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
（注意對于數(shù)據(jù)點都使用AB以太網(wǎng)PLC ）
WINCC 、橫河及各種采集機使用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)口來命名，如實際使用1口，則命名為LAN1。
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) 則命名為EMS04-02.PLC。
測點命名：使用網(wǎng)口來命名，如實際使用1口，則測點名稱從40001開始依次往下， 實際使用2口則測點名稱從41001開始依次往下，實際使用3口則測點名稱從43001開始依次往下，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)場實際參數(shù)選擇，如果現(xiàn)場數(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).測點的添加
選中設(shè)備，雙擊右側(cè)界面或右鍵-添加測點顯示右圖所示 。
在基本參數(shù)中需要配置測點名稱、描述及選擇數(shù)據(jù)類型 。
在I/O連接中需要配置測點數(shù)據(jù)地址格式
以西門子PLC為例，如果現(xiàn)場給出的信號點地址為M，地址如：M56 ；數(shù)據(jù)類型：浮點。則配置格式如下圖所示（不推薦使用M地址） 。
如果現(xiàn)場給出的地址為DB地址如：DB1.DBD12；數(shù)據(jù)類型：浮點和DB1.DBX2.0數(shù)據(jù)類型：位，則配置格式如下圖2、3所示 。
注意開關(guān)量偏移地址的位數(shù)要比實際地址大一位及PLC中的0-7對應(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)，點擊下載圖標，將工程下載到網(wǎng)關(guān)中（第一次下載需要將驅(qū)動下載到網(wǎng)關(guān)中，以后無需下載驅(qū)動），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)后點擊上傳圖標，將工程上傳到本機上 。
（8）.數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)視
工程下載完成后，可以通過數(shù)據(jù)監(jiān)視功能監(jiān)視實時數(shù)據(jù)，點擊監(jiān)視圖標，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 。
在實時數(shù)據(jù)當中可以通過設(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，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
RTU的成功應(yīng)用，將一個大型國有企業(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)實現(xiàn)了集中采集，高效一體化的能源管控平臺為企業(yè)實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。
聘請方通過中國工控網(wǎng)(www.gongkong.com)的專家專欄、工控論壇及微信公眾號等途徑發(fā)布受聘方提供的原創(chuàng)作品，聘請方發(fā)布時須注明受聘方為作者，并注明“未經(jīng)許可，禁止任何個人及第三方轉(zhuǎn)載”字樣。
