无需劳师动众,让石油化工DCS集散控制系统轻松实现无线传输!

石油化工中,为了保证较高的可靠性和安全性,大量使用的是DCS集散控制系统。与FCS现场总线的“现场采集,转换为数字信号来集中传输”不同,DCS系统为了避免由于线缆断裂或者节点问题导致整个控制系统失灵,采用“分散传输,集中采集”的方式,即每个传感器通过4-20mA的模拟量通过线缆直接传输到控制中心的采集卡,这样即使有某个传感器出问题,不会影响其他传感器和控制器的运行。

如图所示,为一个DCS系统的组态画面,每个阀门和传感器,都是通过单独的线缆与控制中心的主机联系。

图1 DCS集散控制系统

但DCS系统在后期的升级改造中的工作量要远大于FCS现场总线,比如某个精馏塔的几个传感器线缆由于老化断了,那么它们的控制线路就要重新敷设,甚至要挖地来埋管。不但影响正常的生产,还增加了许多开支。

图2 挖地埋管

广州星空(中国)体育官方网站有限公司的工程师们,为了给客户“良好的用户体验”,设计出一套基于工控板和数据采集模块的“无线无缝传输4~20mA”的方案。让客户接上就能用,无需劳师动众,挖地三尺。

方案简介
图3 DSC系统模拟量无线远传方案

本方案即通过以太网数据采集模块,将传感器的4-20mA信号采集,然后通过带定向天线的无线路由器进行远距离无线传输。在DCS系统主控侧的EPC-9100通过以太网口也与一台带定向天线的无线路由器连接,这两台无线路由器通过AP桥接的方式实现数据互联。

通过Modbus/TCP的协议,EPC-9100可以取得以太网采集模块的4-20mA的数字信号,然后通过RS485总线控制RSM-4404模拟量输出模块,将4-20mA数字信号还原为模拟量输出给DCS系统主控。

设备简介
1.NDAM数据采集模块系列
图4 NDAM数据采集模块系列

NDAM的模块分为通讯模块和采集模块两大类。通讯模块可选以太网、CAN-bus或RS-485/422/232等通讯方式。1个通讯模块最多可与8个采集模块组合,组合之后成为一个分布式采集终端。下图所示的就是1个以太网通讯模块与4个采集模块组合。

NDAM是全新一代基于网络通讯的刀片式数据采集控制系统。采用积木化结构,简单、灵活,通讯模块和各种数据采集控制模块自由组合,应对各种现场应用。

2.RSM数据采集模块系列
图5 RSM数据采集模块系列

RSM数据采集模块在单个设备中集成了I/O、数据采集和隔离的RS-485总线接口。支持Modbus协议和自定义ASCII协议,可通过配置软件自由选择。具有丰富的星空(中国)体育官方网站型号(包括工业场合常用的AI、AO、DI、DO、计数/频率测量等信号类型),为用户在主控设备和现场信号之间提供完整的数据采集和通讯星空(中国)体育官方网站。

3.EPC-9100嵌入式工控主板

EPC-9100采用工业级Arm® Cortex®-A8处理器,800MHz主频,支持WinCE与Linux系统, 集成CPU、DDR2、NANDFLASH,星空(中国)体育官方网站功能接口如图6所示。

图6 EPC-9100工控主板功能接口