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上海泗博hart转modbus rtu网关htm-611在山东某石化项目上的应用

 

摘要:2012年以来,受国内外经济增长减速、外需不足、内需不旺等因素的影响,我国精炼石油产品制造业生产放缓,运行难度增加,销售、收入、利润等指标均出现不同程度的调减与下滑。同时,伴随着中国劳动力薪酬的增长和人民生活水平的提高,如何减少人工成本的投入,提供劳动生产率,降低日常生产事故等问题,对于企业的长久健康发展就显得尤为重要了.

为了满足时代发展的需求,企业生产线正在逐步向数字化、智能化、网络化靠拢,这就对控制系统提出了严格的要求。上海泗博的htm-611就可以很好的解决石化行业各现场的电磁流量计(e+h型号55s)与 系统的通讯问题。

关键词:石化  hart  电磁流量计  htm-611  ovation


1.控制系统框架

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整个网络监控系统包括了三个部分:分散控制管理系统ovation、hart协议电磁流量计、htm-611协议转换网关。系统结构框图如下:

图一:系统框架图


2.ovation控制系统介绍:

集散控制系统 是一系列完全的、成熟的分散控制管理系统,具有强大的全厂性过程管理控制,可完成过程控制、数据采集、过程管理和信息处理功能。在国外,已有几千套wdpf/ovation在各领域成功地运行;在国内,已有300多套wdpfii/ovation广泛应用于电力、冶金、石油化工、建材、轻工等行业。可为工厂自动化、能源优化、综合利用、环境保护等提供实用化的集散管理控制系统和各种系统服务。

 

3.电磁流量计介绍:

电磁流量计是高精度、高可靠和使用寿命长的流量仪表。随着计算机技术迅速发展,石油化工仪表自动控制系统也逐渐向数字化、网络化、模型化、智能化方向发展。石化企业在发展现有信息系统的基础上,不断深化企业综合自动化系统,加强安全控制系统的应用,提高企业基础自动化和先进控制水平,以增强企业的市场竞争力。

为适应现场总线控制系统要求,现场总线型变送器获得了迅速发展。目前市场上很多自主品牌的变送器都采用了hart协议,如霍尼韦尔、abb、横河、艾默生、e+h等。与过去的模拟信号通讯相比,如今采用hart信号通讯,大幅提高了监控数据的精确度。

该项目使用的是德国e+h,型号55s的电磁流量计 .

4.htm-611网关介绍:

htm-611是一款实现hart协议转modbus协议的通信网关。可以实现最多15台hart仪表同时与modbus主站进行数据通讯。
htm-611支持hart协议版本5~7,可以支持所有的hart命令。拥有配套的配置软件ht-123,用户可以根据实际需求进行相关参数配置。同时htm-611在串口侧既支持modbus主站进行请求访问,也支持串口直接发送hart请求帧。

 

5.现场应用分析:

5.1 现场通讯需求
现场用户需要将e+h的电磁流量计的累计流量和瞬时流量值在艾默生的ovation控制系统中显示出来,进行实时监控现场情况。

5.2 现场设备布局

现场有6个厂区,每个厂区有4台e+h的流量计,每个流量计之间的距离在40m左右,中控室与流量计的最远距离在450m左右。现场布有hart总线,htm-611安装在中控室。

4台流量计与htm-611采用并联接法:4台流量计的hart正均连接到24v电源正,4台流量计的hart负均连接到htm-611的loop+,htm-611的loop-连接到24v电源的负。

5.3 htm-611的参数配置

根据客户需求,只需要给htm-611的hart口配置4个节点(节点号即hart流量计的设备id号),并且每条节点下都配置一条“命令号3”,并且将接收数据长度设定为“26”即可;在htm-611的串口侧,需要配置成modbus从站,并且串口参数需要跟ovation控制系统的modbus rs485串口保持一致。

具体配置界面见下图:

 

图二:现场总线配置界面


图三:hart总线配置界面

图四:hart命令配置界面

5.4 htm-611在该系统中的作用

在该系统中,htm-611作为一个中间转换模块,扮演了两个不同的角色:

    • 角色一、htm-611在hart侧,作为一个hart主站设备,采用轮询的请求方式主动向hart总线发送hart请求帧,并且将hart仪表返回的hart响应帧进行数据解析并且存储到htm-611的内部缓存区(即配置软件中涉及的接收数据内存地址)
    • 角色二、htm-611在串口侧,作为一个modbus从站设备,与ovation控制系统进行数据交换。ovation控制系统发送modbus请求帧,htm-611在接收到正确的modbus请求帧后,会将内部缓存区的新数据以modbus响应的格式返回给ovation控制系统

    6.结束语

    目前该系统已运行一年多的时间,未出现任何系统及硬件故障。在整个监控系统中,htm-611作为通讯的桥梁,其稳定的产品性能保障了ovation控制系统对现场各流量计的监控,达到了用户的目标。

     



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