安控数字化油田擂台-RTU/PLC通信功能比较-2012年第8期(已结束) 点击:377 | 回复:17



安控数字化

    
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发表于:2012-02-08 20:25:01
楼主

讨论主题:在油田数字化建设中,大部分厂家采用的产品都是RTU或者PLC,根据应用的不同会采用不同的系统结构,不同的通信方式,比如有时采用RS232串口通信、有时采用RS485、或者采用网络接口、无线接口等方式,请谈谈RTUPLC不同通信方式之间的区别及应用特点?

 

 要求:最好结合自己实际工作。

 参与方式:采取跟帖的方式参与。

 
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。

 
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出8个优胜者。

奖项设置:每期选出8个优胜者,其中:

 一等奖1名:奖100MP(相当于100人民币),
      
二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖:2名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖说明:特别奖主要奖励给获奖次数少于3次的ID

 活动发奖:MP评奖后一周内发放,精美礼物每月发放一次,统一在月初寄送。

 

           北京安控科技股份有限公司(简称安控科技),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。

安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。

 

安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。

作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。

本着卓越品质,源于更高要求的核心理念,协作、严谨、勤奋、卓越的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。

 

 

北京安控科技股份有限公司

地址:北京市海淀区上地四街一号

邮编:100085

电话:010-62971668-6425 张工

传真:010-62971668-6888

网址:www.echocontrol.com

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勇者

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1楼

RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能正是由于RTU完善的功能使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。

远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。

监视控制和数据采集是一个含义较广的术语,应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。SCADA系统可以设计满足各种应用(水、电、气、报警、通信保安等等),并满足顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关,也可复杂到一个计算机网络,它由许多无线远程终端设备(RTU组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信

zhxl198808

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2楼

RTU产品有较多的通信接口

RTU产品一般都具备3到5个通信接口或更多,如RS232、RS485,主要适应现场各类智能仪表及各类控制器的方便接入;

RTU产品具备支持多种通信协议 MODBUS、DNP3等多种协议;

支持新增特殊协议的接口驱动功能。可以方便与其它不同种类设备相连,特别适合SCADA系统应用;

PLC产品通信接口及通信协议较单一,只适合相对固定和统一的站内控制系统。

(3)功能方面

RTU在应用方面除了一些和PLC的基本相似功能外更面向一些行业专有技术,具有一些行业专用功能,如天然气RTU具备AGA算法,井口RTU具备专用控制算法等。对于小型站点来说,两者的应用范围都差不多,RTU系列具有的存储空间,远大于PLC。此外,RTU采用内嵌式流量计算程序,可代替流量计算机,直接用于计量,存储历史记录等。

在配置点数方面两者相当,在模拟量方面,RTU要略优于PLC;RTU主要针对于现场应用环境设置,对环境的要求要比PLC系列宽泛的多。从内存空间及附带功能来看,RTU要优于PLC。对于现场环境比较好的地方,采用PLC会更经济一些;对于现场环境比较恶劣的地方,如石油行业的灌区监控、天然气管道、油气井场的监控、市政管网等众多具有室外环境因素的则采用RTU产品更合适。综合来看,两类产品各有其特色和特点,且主要针对的应用范围也不尽相同。

MadforG

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发表于:2012-02-09 15:50:08
3楼

RTU英文全称 Remote Terminal Unit,中文全称为远程终端控制系统。RTU具有的特点是:

1、通讯距离较长
2、用于各种恶劣的工业现场
3、模块结构化设计,便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利,电力调度,市政调度等行业广泛使用。RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能

MadforG

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发表于:2012-02-09 15:50:23
4楼
通讯能力不同
PLC一般是单机使用,或和本系列的产品使用。和其它产品之间的通讯比较麻烦。一般只支持本公司的通讯协议。
RTU一般做为SCADA系统的一个部分,随着系统的增大系统中可能会有不同厂家的RTU。因此要求RTU具有通用的通讯协议。同于RTU大多以无线方式与中控室通讯,因此RTU能很好的支持无线通讯设备(电台、无线以太网、GPRS、CDMA等)

zhxl198808

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发表于:2012-02-09 16:02:56
5楼

      RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与传统的可编程控制器PLC 相比,RTU 通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的符合专有标准的计算功能。正是由于RTU 完善的功能,使得RTU 产品在SCADA 系统中得到了大量的应用。

      PLC(Programmable logic Controller)最基本、最广泛的应用领域是取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制。虽然目前的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,但其主要应用在传统的为工业控制领域,如冶金、轻纺、汽车、电力、建材、机械制造等行业。

      因此,PLC 是为满足传统工厂基础自动化的发展需求而设计和研发。而RTU 是对传统PLC 在远程和分布式应用的产品补充,更适用于现代化新兴行业的分散监控的需求。
      RTU 是PLC 产品的技术发展,既有PLC 的传统功能,更有其专业产品特点。概括如下:
一、同时提供多种通讯端口和通讯机制
1、RTU 产品往往在设计之处就预集成了多个通讯端口,包括以太网和串口(RS232/485)。这些端口满足远程和本地的不同通讯要求,包括与中心站建立通讯,与智能设备(流量计、报警设备等)以及就地显示单元和终端调试设备建立通讯。

      通讯协议采用Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP/IP 等标准协议,具有广泛的兼容性。同时通讯端口具有可编程特性,支持对非标准协议的通讯定制。
2、传统控制系统(包括PLC)的通讯机制是主、从方式,这是在专有布线结构下工控领域所遵循的通讯原则。而RTU 产品具有客户/服务器式的通讯能力,既可发起主动报告的通讯方式。市政工程往往采用无线通讯方式(电话Modem、数传电台、GPRS/CDMA 等),这些方式都无法有效的保证数据通讯的实时性。而主动报告可有效弥数据的实时性和有效性。

二、提供大容量程序和数据存储空间
      从产品配置来看,PLC 提供的程序和数据存储空间往往只有几十K 字节,而RTU 可提供1-32M 大容量存储空间。RTU 一个重要的产品特征是能够在特定的存储空间连续存储/记录数据,这些数据可标记时间标签。当通讯中断时候RTU 就地记录数据,通讯恢复后可补传和恢复数据。该数据记录(Datalogging)功能是工程向导型配置应用,无需编程。

三、高度集成的、更紧凑的模块化结构设计
      紧凑的、小型化的产品设计简化了系统集成工作,适合无人值守站或室外应用的安装。高度集成的电路设计增加了产品的可靠性,同时具有低功耗特性,简化备用供电电路的设计。
四、更适应恶劣环境应用的品质
      PLC 要求环境温度在0~55oC,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。为了保证PLC 的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。否则会导致PLC 部件的故障率提高,甚至损坏。

      RTU 产品就是为恶劣环境应用而设计的,通常产品的设计工作环境温度为-40 ~ 70oC。某些产品具有DNV(船级社)认证,适合船舶、海上平台等潮湿环境应用。

玻璃的心

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发表于:2012-02-09 16:08:03
6楼
RTU同时提供多种通讯端口和通讯机制
1、RTU 产品往往在设计之处就预集成了多个通讯端口,包括以太网和串口(RS232/485)。这些端口满足远程和本地的不同通讯要求,包括与中心站建立通讯,与智能设备(流量计、报警设备等)以及就地显示单元和终端调试设备建立通讯。
         通讯协议采用Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP/IP 等标准协议,具有广泛的兼容性。同时通讯端口具有可编程特性,支持对非标准协议的通讯定制。
2、传统控制系统(包括PLC)的通讯机制是主、从方式,这是在专有布线结构下工控领域所遵循的通讯原则。而RTU 产品具有客户/服务器式的通讯能力,既可发起主动报告的通讯方式。市政工程往往采用无线通讯方式(电话Modem、数传电台、GPRS/CDMA 等),这些方式都无法有效的保证数据通讯的实时性。而主动报告可有效弥数据的实时性和有效性。

玻璃的心

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发表于:2012-02-09 16:08:31
7楼

      RTU的特点与远程模块比较而言,其通信功能强大,各种IO类型集成,如DI,DO,AI,AO等,远程模块一般都是一种类型,工作环境要求远远高于远程模块。其工作温度一般在-40~85℃。有的要求达到IP67的防护等级,可以在土壤里面甚至水下工作。电磁兼容性要求达到IEC标准的3级或者4级。在特定的场其一个电池组供电甚至要工作1个月或者更长时间。

      其通信有的型号的RTU提供了通道后,甚至可以作为网络接点使用。传统的RTU没有可编程运算功能,但是现在的RTU大都具有了可编程运算功能。

 

      北京安控科技发展有限公司的SuperE在通讯方面则灵活得多,它采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯,可提供两路对外通讯接口。例如可采用以下通讯方式:RS232、RS485、无线电台、远程拨号通讯、卫星通讯、专线通讯。通讯距离RS232为16m、RS485为1200m、无线电台为数10km、专线通讯也超过10km。用户可根据使用环境从多种通讯方式种中进行选择或组合。它还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议,也可以自定义通讯协议。

spider_man

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发表于:2012-02-09 18:24:06
8楼

      RTU和PLC的差别不是很大,前者侧重于高可靠性的远程监测和远程控制,适用于各种恶劣的环境。部分RTU也具有可编程工具,以PLC可以应用的大多数场合,RTU都是可以用的。后者则侧重于本地控制,主要是逻辑编程,以及程序经常需要改动的地方。

      对比而言,在硬件结构上比较特别的是,由于多数是在野外无人值守的地方工作,因此,机柜要适合全天候的气象条件,比如防止日晒、雨淋、风沙等,对温度的要求要比普通PLC要高,有时要求在零下四十到零上八十摄氏度的温度下都能正常工作,有的地方(如盐湖、海边以及海岛上)还有防盐雾的要求。如果是安装在石油或天然气管道上的RTU,根据现场的环境还有可能要求防爆。 SCADA系统与PLC系统最重要的区别是它的通讯系统。由于SCADA主要是被用来进行远程监控的,因此,它的通讯系统就要适合远程的通讯。与DCS和PLC不同,这些系统可以完全根据系统自身的需要来进行通讯硬件的设计和施工布线,而SCADA系统由于牵涉到远程通信,其站与站间的通信距离通常是几十公里甚至几百公里,通常没有可能为了一个SCADA系统来铺设数百公里的电缆或光缆,除了成本的不允许以外,如果是在城市区域,考虑到施工的难度,更加没有可能了。

spider_man

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发表于:2012-02-09 18:24:23
9楼

在RTU的通讯方式上 :SCADA的通讯系统通常有三种方式:

      一种是租用公用有线通讯线路;最简单的是租用专线或普通电话线,通过MODEM来进行拨号方式的远程通讯。这是比较早期使用的一种方式,由于拨号的速度较慢,通常适用于站数不多或数据传输速度要求不高的情况下。另外,如果租用专线,则月租费非常昂贵。但对于一些大型厂矿企业,有自建的通讯网络和线路,则采用这种方式是比较方便的。

      SCADA的第二种通信方式是利用无线通讯,可以采用射频的电台或者微波扩频电台。射频电台可以实现一点对多点的通讯,但距离不能太远,在野外空旷的区域,通常在20KM以内。如果在城市区域,因无线电管制的原因往往受到限制。而微波扩频电台则可以达到很远的距离(最远可以到六十公里甚至更远),但只能是点对点的通讯,通常是适用于将数个远程站采用本地网络(串口或以太网)连在一起,然后通过一个微波通讯模块与总站进行点对点的通讯。微波扩频可以不受无线电频率管制,但成本较高。这两种无线方式由于用户的自主性高,且一次投资后不须每月再缴纳月租费,因此,获得较广泛的应用,是目前为止SCADA系统采取的主要方式之一。

      SCADA的第三种通讯方式是利用公共的无线移动网络。目前,GSM、CDMA的移动网络覆盖面越来越广,而且除了话音通信外,这些移动通讯运营商还大量提供短信息、彩信服务,近期还推出了GPRS的无线联网服务。目前,相关的硬件也已经推出,用户只要采购一个卡件,通过串口、以太网口或USB口将RTU与该卡件相连,就可以通过GSM网络或CDMA网络来进行数据通讯。如果RTU传递的数据量不大的话,可以用短信的方式,每次才几分钱的成本,而且无须拨号,上位站通过一个服务器和同样的通讯卡件来接收信息,非常方便而且低廉。而且公共的无线通讯网络的可靠性也是非常高的。如果下面的RTU站有图象或视频信息,则可以通过GPRS的卡件,直接将信息上传到上位机的服务器中,实现高速信息传递。这种方式,将会是今后SCADA系统的主要的通讯方式。

       除了上述三种方式外,SCADA系统也有采用自己架设电缆或光缆的传输方式,这种情况通常用在距离不算太远的地方,通讯方式与PLC的方式类似;另外还有采用电力线传输,但应用较少。 SCADA的通讯网络有可能是多级网络,这样,在中心站和RTU之间还有一些中继站,这些中继站主要任务是对下辖各RTU和中心RTU的信息进行中继传输,但有时可能本地也有一些与RTU相似的监控任务或者有需要监控的设备。比如,在油田,中心站通常设在采油厂,各井口设有RTU,而中继站就可以设在计量站,计量站的中继RTU除了要将井口的RTU信号上传到中心站外,还要对本地的三相计量分离器进行控制。

yhuili123

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10楼

    RTU是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能,使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。 远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。 PLC最基本、最广泛的应用领域是取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制。虽然目前的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,但其主要应用在传统的为工业控制领域。

    我油田供热站采用“北京安控科技”远程测控终端(RTU)技术:与中心锅炉房的DCS构成一套SCADA系统。其功能 通过中心站全面了解整个供热系统的工艺参数,为供热管理 员提供集中供热系统的运行状态,帮助工作人员选择合适的运行方式,进行优化生产和运行,实现过程检测和控制及生产管理自动化。取得了明显的社会效益和经济效益。   
     另外“北京安控科技”它在每一块RTU内部均可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入5种类型的信号通道,最大通道数为35个。用户选型时只要根据现场信号采集类型及数量的要求确定5类信号通道是否都需选用及每一类信号的通道数。不同的生产现场各类信号类型的点数差别很大,它又要求各类信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU现场配线时,要将单一信号类型都接入同一个RTU,必定有部分信号的连接电缆加长。所以像SuperE这样混合型信号输入输出且点数可以适当变动的RTU,就可以灵活地适应各类生产现场的要求,不仅方便用户选型,还可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。

jingtao

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11楼

    PLC 采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。

      我油田用的“安控科技”产品RTU是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量 远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。   

 RTU产品有较多的通信接口,RTU产品一般都具备35个通信接口或更多,如RS232RS485,主要适应现场各类智能仪表及各类控制器的方便接入;RTU产品具备支持多种通信协议 MODBUSDNP3等多种协议;支持新增特殊协议的接口驱动功能。可以方便与其它不同种类设备相连,特别适合SCADA系统应用;PLC产品通信接口及通信协议较单一,适合相对固定和统一的站内控制系统。

     RTU与PLC在配置点数方面两者相当,在模拟量方面,RTU要略优于PLCRTU主要针对于现场应用环境设置,对环境的要求要比PLC系列宽泛的多。从内存空间及附带功能来看,RTU要优于PLC。对于现场环境比较好的地方,采用PLC会更经济一些;对用现场环境比较恶劣,比如石油行业的灌区监控、天燃气管道、油气井场的监控、市政管网等众多具有室外环境因素的则采用RTU产品更合适。

MadforG

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12楼
看看,顺便再占一楼!!!!!

水中鱼

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13楼

 西门子PLC串口通讯方法特点;
1 RS485串口通信
      第三方设备大部分支持,西门子S7 PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。最简单的情况是只用发送指令(XMT)向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况,都必须通过S7 PLC编写程序实现。
     当选择了自由口模式,用户可以通过发送指令(XMT)、接收指令(RCV)、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
2 PPI通信
     PPI
协议是S7-200CPU最基本的通信方式,通过原来自身的端口(PORT0PORT1)就可以实现通信,是S7-200 CPU默认的通信方式。
PPI
是一种主-从协议通信,主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可,也就是说网络读写指令是运行在PPI协议上的。因此PPI只在主站侧编写程序就可以了,从站的网络读写指令没有什么意义。

3 MPI通信
     MPI
通信是一种比较简单的通信方式,MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/sMPI网络最多支持连接32个节点,最大通信距离为50M。通信距离远,还可以通过中继器扩展通信距离,但中继器也占用节点。
MPI
网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200SRS485中继器等网络元器件。
西门子PLCPLC之间的MPI通信一般有3种通信方式:
    1
全局数据包通信方式
    2)
无组态连接通信方式
    3)
组态连接通信方式
4   PROFIBUS-DP通信
    PROFIBUS-DP
现场总线是一种开放式现场总线系统,符合欧洲标准和国际标准。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简,传输速度很高且稳定,非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。
5、以太网通信
   
以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道,这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。 1972年,MetcalfeDavid Boggs(两个都是著名网络专家)设置了一套网络,这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起,同时还连接了EARS激光打印机。这就是世界上第一个个人计算机局域网,这个网络在1973522首次运行。Metcalfe在首次运行这天写了一段备忘录,备忘录的意思是把该网络改名为以太网(Ethernet),其灵感来自于电磁辐射是可以通过发光的以太来传播这一想法。 1979年,DECIntelXerox共同将网络标准化。 1984年,出现了细电缆以太网产品,后来陆续出现了粗电缆、双绞线、CATV同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。以太网是目前世界上最流行的拓扑标准之一,具有传传播速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。
     面对众多厂家不同类型的PLC,它们在功能编程上没有统一的标准而且在通信协议上也是千差万别,选择一种即能满足通信要求又经济实用的通信协议是非常关键的。
       自由口通讯工作模式的定义
      
在中小规模系统,通信速率要求不是特别高的情况下,S7-200 PLC自带的编程口可以作为通信口使用。S7-200 PLC编程软件与PLC进行通信所利用的PPI协议实质也是一种RS-485通信,它可在多种模式下工作,其中自由口通信功能是S7-200 PLC的一个独特的功能。在自由口通信方式下,S7-200 PLC可以与任何协议公开的设备、控制器进行通信,最高波特率可达38.4kbit/s。一般上位机串行口符合RS-232C标准协议,为了与PLCRS-485通信则必须进行协议转换。在PLC编程方面,自由口模式下的通讯协议主要就是自由口通信工作模式控制字的定义以及发送和接受数据指令的格式约定及其参数设置等。

水中鱼

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14楼

     modbus rtu口通信特点

    Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消
息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
1
、在Modbus网络上转输
    
标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。控制器通信使用主从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2
、在其它类型网络上转输
   
在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。在消息位,Modbus协议仍提供了主从原则,尽管网络通信方法是对等。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。
3
、查询回应周期
(1)
、查询    
    
查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
(2)
、回应    
    
如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据:象寄存器值或状态。如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。

3
、两种传输方式
    
控制器能设置为两种传输模式(ASCIIRTU)中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式,包括串口通信参数(波特率、校验方式等),在配置每个控制器的时候,在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
ASCII
模式
   
-------------------------------------------
   | 
地址 | 功能代码 | 数据数量 | 数据1 ... 数据n | LRC高字节 | LRC低字节 | 回车 | 换行 |
   
------------------------------------------- 
RTU
模式
   
------------------------------------
   | 
地址 | 功能代码 | 数据数量 | 数据1 ... 数据n | CRC高字节 | CRC低字节 | 
   
------------------------------------
    
所选的ASCIIRTU方式仅适用于标准的Modbus网络,它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位,以及决定
怎样将信息打包成消息域和如何解码。在其它网络上(MAPModbus Plus)Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。
    
ASCII模式通讯效率较低一多采用RTU模式,这里只对RTU模式进行详细介绍。

4
Modbus RTU模式

    
当控制器设为在Modbus网络上以RTU(远程终端单元)模式通信,在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据。
 
代码系统

    8
位二进制,十六进制数0...9A...F
    
消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成

每个字节的位

    1
个起始位
    8
个数据位,最小的有效位先发送
    1
个奇偶校验位,无校验则无
    1
个停止位(有校验时)2Bit(无校验时)

错误检测域
    
     CRC(
循环冗长检测)

地址域

    
消息帧的地址域包含8Bit(RTU)。可能的从设备地址是0...247(十进制)。单个设备的地址范围是1...247。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时,它把自己的地址放入回应的地址域中,以便主设备知道是哪一个设备作出回应。地址0是用作广播地址,以使所有的从设备都能认识。当Modbus协议用于更高水准的网络,广播可能不允许或以其它方式代替。
如何处理功能域
    
数据域是由两个十六进制数集合构成的,范围00...FF。根据网络传输模式,这可以是由一RTU字符组成。从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息:从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址,要处理项的数目,域中实际数据字节数。例如,如果主设备需要从设备读取一组保持寄存器(功能代码03),数据域指定了起始寄存器以及要读的寄存器数量。如果主设备写一组从设备的寄存器(功能代码10十六进制),数据域则指明了要写的起始寄存器以及要写的寄存器数量,数据域的数据字节数,要写入寄存器的数据。如果没有错误发生,从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生,此域包含一异议代码,主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。在某种消息中数据域可以是不存在的(0长度)。例如,主设备要求从设备回应通信事件记录(功能代码0B十六进制),从设备不需任何附加的信息。

welfare87

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15楼

RTU具有的特点是:
     1、通讯距离较长;

     2、用于各种环境恶劣的工业现场;
     3、模块结构化设计,便于扩展;
     4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利,电力调度,市政调度等行业广泛使用。

PLC产品的特点:

     1、通信接口及通信协议较单一;

     2、每个厂家的通讯协议一般都不对外公开;

  

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16楼

RTUPLC在通讯中的区别

PLC一般是单机使用,或只能在系列的产品中使用。和其它产品之间的通讯比较麻烦。一般只支持本公司的通讯协议。
RTU一般做为SCADA系统的一个部分,随着系统的增大系统中可能会有不同厂家的RTU。因此要求RTU具有通用的通讯协议。同于RTU大多以无线方式与中控室通讯,因此RTU能很好的支持无线通讯设备(电台、无线以太网、GPRS、CDMA等)


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17楼

RTUPLC应用特点

RTU具有的特点是:
1、通讯距离较长
2、用于各种环境恶劣的工业现场  
3、模块结构化设计,便于扩展 
PLC的特点:
1、可靠性高,抗干扰能力强
2、配套齐全,功能完善,适用性强
3、易学易用
4、系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
5、体积小,重量轻,能耗低


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