锦西石化为了保证南山配水池控制中心采集用水流量数据的高准确性，拟将各个水管线金属管转子金属管转子流量计升级为数字传输模式，极大降低 4 ～20mA 流量数据传输模式带来的误差，数据传输协议为 MODBUS ＲTU。同时考虑到原 GE 90-30 PLC 计量系统已运行近 5 年，为保证后续的系统维护工作顺利进行和升级扩容的方便性，将原系列 90-30 PLC 升级为 GEＲX 3I 系统，这样也能保证原系统部分模拟量模块的续用。为此需要对原配水池 PLC 计量系统进行改造升级。

 

          系统由 GE 90-30PLC 升级为 GEＲX 3I 系统。包括 CPU、底板、电源、串行通信模块等部分更新，续用 90-30 系列 AI 输入模块。系统仍保持上位工控机监控 + PAC 系统模式。为克服现场星型电缆敷设难以满足串行总线布线及接地要求，特选工业级光隔 ＲS485 总线分割集中器设备，它具有更高的设备参数容限和强大的保护功能，可非常好解决现场布线问题。

 

          系统配置上，可编程自动化控制器 PACSystems ＲX3i1 CPU:满足应用要求，IC695CPU315。占用 2 个背板插槽布尔执行速度(ms/k):0． 07

          用户逻辑内存:20 Mbytes

          实时时钟:支持

          I/O 离散点:32K

          I/O 模拟点:32K

          内存存储类型:SＲAM 闪存存储器

          处理器速度:1 GHz

          使用的内部电源:1250mA @ 3． 3VDC，1000mA @ 5VDC

 

 

2、背板:IC695CHS012:通用控制器和 I/O 底板

 

          背板支持:支持 PCI 和高速串行，支持模块热交换

          背板槽数量:12

          使用的内部电源:600mA @ 3． 3VDC，240mA @ 5VDC

 

3、通用底板电源:IC695PSA040。占用 2 个背板插槽120/240 VAC、125VDC(同一底板仅此一个电源，不支持冗余)

 

          仅限于通用背板使用 PCI 总线输出:总功率 40W。

          3． 3 VDC 时非常大 30W;

          5 VDC 时非常大 40W;

          24 VDC 时 40W。

 

 

4、协处理器和串行通信模块:IC695CM002

 

          两个隔离串行端口模块，仅限用于通用背板使用 PCI 总线，占用 1 个背板插槽。

          支持的协议:串行读/写;主/从 MODBUS;主/从 DNP3． 0;从 CCM程序存储:闪存

          通信端口:2 个隔离 ＲS-232 或 ＲS-485/422

          网络数据率:可选波特率:1200、2400、4800、9600、19． 2K、38． 4K、57． 6K、115． 2K。

          使用的内部电源:非常大 0． 7A @ 3． 3VDC，非常大 0． 115A@ 5VDC

 

5 以太网接口模块:IC695ETM001

 

          双 ＲJ45 口，10/100Mbit，内置交换机，仅限于通用背板使用PCI 总线，占用 1 个背板插槽。

          支持的协议:SＲT、EGD、通道(客户端与服务器)、MODBUSTCP(客户端与服务器)。

          使用的内部电源:840mA @ 3． 3VDC，614mA @ 5VDC。串行通信模块及光隔 ＲS485 总线分割集中器设备多一套备份。其他设备 I/O 端口和端子排留有20%的余量。所有原4 线制4～20mA 仪表的电缆拟被用为 MODBUS ＲTU 协议传输电缆，由于此电缆不是标准的 ＲS-485 通信电缆，属代用方式，实际传输距离会降低;不知电缆地埋路由，只能地面估算电缆长度，恐有低估误差;各现场仪表电缆的星型布局接入 PLC 机柜，既不能满足 MODBUS ＲTU 协议的总线布线要求，也不能满足 GE ＲX3i系统串行通信的电缆接地新规。通过使用专用设备，完善的解决了此问题。

 

          配水池控制室内设置 1 台工作站，配置 1 台 22" 彩色液晶显示器。工作站上显示全部工况及工艺流程，包括配水池液位、瞬时流量、累积流量等实时及历史数据、趋势曲线显示、动态实时画面、生产报表、设备状态在线诊断、报警提示、安全登录、参数设置、操作日志等;保留原系统在生产过程中所要求的所有功能和操作习惯。所有数据由 PAC 系统负责采集，通过工业级通讯网络传递到工作站。

 

          工作站计算机同时作为 OPC 服务器，以 OPC 服务器的方式供甲方企业网中的数据服务器调用。提供 PAC 系统中所有的采集数据，并可以直接使用。

          Octopus3000 是一款高性能的工业级光隔 ＲS-485/422 总线分割集中器。Octopus3000 采用独特的等位分差隔离技术和高效的总线分割集中技术能有效解决工程布线中常见的地电位差异、阻抗匹配及雷击问题。可以轻易改善 ＲS-485/ＲS-422 总线结构，分割网段，提高通信可靠性。当雷击或者设备故障产生时，出现问题的网段将被隔离，以确保其他网段的正常工作。

 

          ModBus ＲTU 协议在工业控制系统中已经应用十分广泛，公司其它罐区控制系统也有应用，使用情况良好。经过这次升级改造后金属管转子流量计在配水池计量监控系统采集数据更准确，PLC 系统可扩展性更强。