安防之家讯：cript>RS-485网络通信在梅县电厂的应用张晓霞 曾小立摘 要 讨论了在数据点的地理位置较分散的情况下，如何通过RS-485网络和局域网组成一个实时通信网络。关键词 RS-485网 数据接收 数据发送 串口通信 实时数据 ADAM4520位于粤东的梅县电厂共有4台机组，总装机容量为350MW。1、2号机组容量均为50MW，3、4号机组为新扩建的125MW机组。3、4号机组的机炉控制均使用西仪横河公司的(μXL)热工控制系统，该系统按设计要求具备由串行通信口往外传送热工数据的能力。
按电厂要求，希望在办公楼建立一套生产管理的微机网络系统，在该系统上不仅要能运行一些生产管理软件，同时要能实时地以图形及参数表格的形式看到3、4号机组的热工数据和全厂的电气数据。此外，还要求让3、4号机组值长室，网控室，1、2机组中控室均能由屏幕上看到全厂的电气数据(以图形及表格形式)。
要建立的这一套系统有2个特点：
第一是数据来源多。3、4号机组的热工数据要由3、4号机组的μXL系统的串行通信口获取。全厂电气数据要由位于网控室的2台远方终端单元收取。
第二是系统分散，各数据收、发点相距距离远。需要装实时监测工作站的地点有1、2号机组中控室，3、4号机组值长室，网控室，新旧2栋办公楼内的厂领导和职能科室等(见图1)。
图1 实时系统地理位置分布图1 实时网络系统的建立
由于整个系统地理位置较分散且相距较远，采用通常的细缆、粗缆和双绞线都无法将上述地方组成1个局域网。若采用光纤或广域网络产品，将大大增加厂方的投资。考虑到厂方只要求在办公楼建立生产管理系统，我们这样设计实时监测网络系
统：
a)通过光纤将局域网延伸，使新旧办公楼组成1个NOVELL局域网；
b)网控室，1、2号机组中控室，3、4号机组值长室，μXL系统及上述局域网之间通过RS-485网络通信交换实时数据。
具体实现如下：
文件服务器放在新办公楼六楼的计算机房，每层楼安装1个集线器。PC机通过五类线与集线器相连，集线器之间通过细缆相连。在新办公楼和旧办公楼的二楼安装1对光纤收发器，通过光纤将新办公楼的局域网延伸到旧办公楼。这样，新旧办公楼就组成了1个NOVELL局域网(见图2)。
图2 Novell局域网结构图2 实时数据的传输
厂里原有1台RTU收集1、2号机组的电气数据。为了收集3、4号机组的电气数据，需增加1台RTU。
设置1台通信工控机，接收2台RTU送出的电气数据，然后将这些数据转送到需要的地方。
在NOVELL网中设置1台数据接收机，通过485网络接收3、4号机组μXL系统送出的机炉数据和上述通信工控机送出的电气数据。而局域网上的PC工作站通过网络共享这些实时数据。
这样归结起来，通过485网络输出数据的地方有3个：3号机组μXL系统，4号机组μXL系统，通信工控机(电气量)。
通过485网络接收数据的地方有4个：NOVELL网中的数据接收机，网控室的工作站，1、2号机组中控室，3、4号机组值长室(见图3)。
图3 RS-485网结构图3 RS-485网络通信的建立及特点
从图1我们知道，以上这些地方相距较远，如何解决这些较远距离的串口通信问题呢?
提到远距离串行通信，人们通常会想到调制解调器(MODEM)。假设在这里选用MODEM，那么由于MODEM采用的是RS-232通信方式，其数据传输方式是点对点的，在通信工控机端必须安装4个MODEM(因为有4个地方必须接收它的数据)，在局域网数据接收机端要安装3个MODEM。这显然有点浪费也不太合理。在实际中，我们是通过ADAM-4520模块建立1个RS-485网络来解决这些远距离的通信问题的。这样做有以下优点：
a)ADAM-4520为带光电耦合隔离的模块(隔离电压为直流500V)。在电厂现场，由于电磁干扰或多点接地或距离传输，都可能造成电压差。而采用了光电耦合等隔离方式的ADAM-4520模块，可有效防止电压差引起的控制设备故障或损坏。
b)RS-485网络的传输方式为半双工多点，1个发送器可以有多达32个接收器。这样在通信工控机端只需1个发送用ADAM-4520，就可将电气数据发送到局域网数据接收机，网控室，1、2号机组中控室，3、4号机组值长室等4个地方。
c)RS-485网络通信距离为1200m，可充分满足这里实时数据传输的要求。
d)ADAM模块的智能I/O电路自动控制数据流方向，而不需要握手信号(如RTS和CTS)。所以RS-485网络通信只需1对导线便可。而采用MODEM的话，每一对MODEM之间便需4根导线以上。
e)由于RS-485网络通过ADAM-4520转换成RS-232方式与PC机连接，在RS-232半双工方式下编写的数据传输程序，在本系统下无须更改便可继续使用。
f)ADAM-4520模块的包装是紧凑型的工业级包装。可方便地安装在面板、DIN导轨或以重叠方式安装。对于局域网数据接收机端需安装3个ADAM-4520模块的情形，也可很方便地实现。4 实时监测系统的软件及功能
在局域网的电厂生产实时监测系统中，我们采用的是广东省电力试验研究所引进的TOSS-2000网络版。安装在新办公楼计算机房的数据接收机，同时也是TOSS-2000系统的前置机。它接收到的3号机组μXL系统、4号机组μXL系统和通信工控机送出的数据，都放在TOSS-2000的实时数据库中。在网上的任一台PC机，只要运行TOSS-2000软件，都可实现以下功能：
a)以图形、曲线和参数表的形式监测全厂的电气实时数据和3、4号机组的机炉实时数据，以及历史数据；
b)打印报表(包括定时打印和召唤打印)；
c)遥信变位报警及事故追忆；
d)有一定安全级别的操作员，可在线修改图形、生成新的画面、修改实时数据库、定义热键、定义报表。
在网控室，1、2号机组中控室，3、4号机组值长室这3个地方的生产实时监测工作站中，运行的是单机版的TOSS-2000系统。除了不能看到3、4号机组的机炉数据外，别的功能与局域网中的工作站相同。5 结束语
在梅县电厂的生产实际中，我们用RS-485网络解决了较远距离的多点串口数据通信问题，使生产管理网络系统能看到生产的实时数据。该系统已投入实际运行1a多，运行稳定，在电力生产中发挥了良好的作用，是RS-485网络通信的一个极好的使用范例。作者单位：广东省电力试验研究院，广州510600(收稿日期：1999-01-14)
