TPS系统在己二酸装置中的应用及与第三方通信方法

摘要 本文首先对己二酸装置的工艺流程、及所用的控制系统进行了一个基本的介绍 。对控制系统的网络结构做了简要的分析。其次基于己二酸装置的工艺情况及霍尼韦尔TPS系统的应用特点，介绍了TPS系统与第三方通信的方法、策略。在己二酸装置中用到的通信技术主要就是modbus通信和OPC通信技术，文章对此做了相应分析并对应用效果做了介绍。

关键词 TPS控制系统；MODBUS协议；OPC技术

中图分类号 TS235 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）092-0111-01

辽阳石化公司尼龙厂己二酸装置自2004年改造以来，应用的是HONEYWELL公司的TPS系统，该系统功能强大，控制稳定，而且集中化控制也方便了工艺人员的整体操作。本文主要介绍本装置TPS系统的应用及TPS与第三方通信的方法策略。

1 装置TPS系统概况

新线己二酸装置共有GUS操作站8台，工程师站一台，一套冗余的网络接口模件NIM，一个历史模件HM，5套冗余的高性能控制器HPM，一台打印机，一对冗余的LCN电缆和UCN电缆，由于我装置DCS机柜和GUS操作站距离较远，所以采用光缆将LCN网及其上的GUS操作站与NIM和HM连接。网络结构如下图所示。

本装置分为氧化工段、粗结晶工段、精己二酸结晶及包装工段、尾气及酸液回收工段。08年以后又新上了一个CDM减排装置，处理尾气，减少温室气体排放。本装置中，绝大部分仪表设备都能直接应用DCS进行通讯控制。但是也有一些大型设备是用PLC来控制，例如离心机、空气压缩机等。但为了方便操作人员实时了解这些设备的运行情况，要求把这些设备的一些参数也传到DCS上来，这就需要DCS与这些大型设备的PLC进行通信。本装置DCS系统与这些PLC之间的数据联络方式可以分为2种，一种是通过硬接线的方式，即每一个数据信号都通过单独的电缆介入DCS系统的I/O卡件中；还有一种方式就是第三方系统与DCS以通信的方式进行数据交换，只需遵循某种协议即可，本装置用到的是是MODBUS协议和OPC技术。

2 通讯方式介绍

2.1 硬接线方式通讯

己二酸装置中700#工段回收己二酸工段中有一台离心机S2754，控制是通过西门子的PLC来完成的，但工艺要求在DCS上也要看到离心机运行的一些必要参数，于是就采用这种硬接线的方式将PLC中的一些参数传到DCS中，如转速、差速、油温、油压等参数的实时监测。这样，工艺人员不必去现场PLC机柜上去看运行情况了。

2.2 MODBUS协议

己二酸装置的尾气处理由CDM减排装置完成。CDM减排装置中有五台空气压缩机，正常控制时使用ABB公司PLC AC500来控制，但是又需要在DCS流程图上显示压缩机的基本运行情况，如转停状态、压缩机前后的压力温度、指示等，为了达到这个目的，我们通过RS485串行接口将DCS和PLC连接并通过MODBUS协议通信，将所需要的指示参数传到DCS上来。

MODBUS协议是应用电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信，它已成为一种通用工业标准。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。现在Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008，标准的MODBUS口是使用一RS232C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。

控制器通信使用主-从技术，仅主设备能初始化传输。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作为相应反应。典型的主设备：主机和可编程控制器。典型的从设备：可编程控制器。在己二酸装置中，HONEYWELL TPS系统在MODBUS通信中只能作为主设备。

是一组整型数或实数，也可以是一组布尔量。数据通过这些变量采集上来以后就可以直接对它操作和编程。但组态需要注意的是对于不同的通信协议，起始地址，数据类型，数据的组态等都是是不同的。例如：本装置中TPS系统和ABB PLC之间的通讯协议为MODBUS RTU协议，在TPS数组点的组态中就需要设置AUXDATA3为485.000，AUXDATA4为9600.00。

我们在使用TPS系统与PLC通信时注意到TPS系统并不能完全支持所有标准的MODBUS功能码，功能码大概有20项已经定义，本装置仅用到前6个功能码，具体情况参见表1。

DCS和PLC之间ASCII以的数据通信是码（美国标准信息交换代码）。它的优点是传输速度快，不失真。

3 结束语

己二酸装置TPS系统自2004年以来，运行一直比较良好，一方面使装置控制比较平稳，一方面又减少了工人的日常维护量。串行通讯的应用既方便了控制，又让公司层能够及时了解生产情况。总之，为己二酸装置带来了可观的经济效益。

参考文献

[1]TPS系统中文应用手册[M].HONEYWELL公司.

作者简介

曲伟华（1983—），男，辽宁铁岭人，助理工程师，辽阳石化分公司，研究方向：化工检测仪表及自动化。