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不同厂商产品连网的几种方法 张新薇 陈旭东 上个世纪的控制系统都是由各厂商自行开发，系统上用的部件都是专用，各系统都是独立完成控制任务。彼此没有任何关系。上游工序和下游工序如果采用不同厂商的系统，彼此不能有任何数据交换。如果整个工艺采用同一个系统，又上了这一艘“贼船“，永远只能采用这厂商的产品。价格由他们乱定。即使是一块硬盘也可以高达6万多人民币。一根一米长的电缆，也要卖到2000美金。有人调侃说，我们厂又吸了技术毒品。只要厂商开发出一个系统，就如开发了一台印钞机。如在上世纪的80年代末和90年代初雄霸世界的DEC公司，只要你采用了他的VAX、ALPHA机器，其他厂商的打印机就别想与DEC的机器相连。如果用户想要采用第三方的打印机，就要购买DEC发的许可证,更不用想与其它厂商的机器互连和互操作了。 用户强烈要求不同厂商的系统不仅彼此在操作员站上互相显示信息，并且还能够彼此协调工作。本世纪的控制系统在结构上有新的进展，I/O层面上采用现场总线，控制器也可以采用PC，以太网全面进入工业领域，人机界面采用PC、WINDOWS操作系统，所以系统比较开放。国际社会根据各个厂商的利益，协商制定了许多国际标准，如IEC61131、IEC61158、IEC61449等国际标准，使得有一些东西得到统一，但是在系统互连和互操作方面仍然有一些困难。比如，现场总线又是各厂商自行开发，采用的通讯控制器是各厂商自行设计的，彼此也不能互连和互操作，以太网虽然在物理层和数据链路层获得统一，也就是说，国际标准化组织的7层模型只是统一两层，但在更高层次上仍然是不统一的，比如应用层还是不同的。所以第三方的产品要与系统连网的问题仍然显得比较困难，而且在生产当中又非常需要。 控制系统分为两级网络和三级硬件的结构已经获得大多数从事控制的技术人员的认可。三级硬件从底层到上层指的是系统的I/O卡、控制器和人机界面，两级网络指的是连接I/O卡的现场总线和连接控制器和人机界面的系统内部网络，目前比较多的是采用以太网。 不同厂商系统联网可以有几种情况： 把不同系统的信号送到其中一个系统的控制器，然后再到操作员站上去显示。比如把某种PLC的信号送到DCS的操作员站去显示。参见图1。 c 图1 PLC与DCS的连接 图1（a）表示多台PLC与DCS控制器的连接，图1（b）表示单台PLC与DCS控制器的连接，图1（c）表示PLC与DCS的网络连接。DCS和PLC的操作员站采用同一系列的软件。 把不同型号系统的信号直接送到其中一个系统的人机界面上去显示，如把可编程的信号直接送到集散系统的操作员站去显示，一种是用网络形式，见图2（a）另一种用驱动软件把PLC和DCS连接起来。参见图2(b) （a） （b） 图2 DCS和PLC的连接 把不同系统的数据通过软件接口送到实时数据库，只要在HMI上有软件接口、如OPC、DDE、API或ODBC等，就可以着手把数据送到实时数据库，为了数据安全，应该加防火墙。然后可以把部分信号送到关系数据库。参见图3。 图3 把DCS、PLC的实时数据送实时数据库 把不同现场总线的信号送到同一个控制器或实时数据库，也可以把变频调速器、或其它的信号送到DCS、PLC。 下面介绍我们是如何处理这些问题的，供大家讨论。 如果想把可编程的信号送DCS的操作员站去显示，可编程的主机支持MODBUS协议，通常DCS都开发有MODBUS的驱动软件或硬件，只要把驱动软件通过工程师站下装到DCS的控制器，并把可编程的信号在DCS上作一个绑定表，DCS可以把PLC上的寄存器的信号翻译到DCS的存储器上。用RS485/RS232电缆连接起来。 MODBUS虽然还没有成为国际标准，但由于市场的作用，它已经是事实标准。因为MODBUS是唯一不需要硬件支持的现场总线，它只需要软件解释就可以了。它的缺点是传输的点数比较少，传输的速度也不够快。 如果欲把可编程的信号送到DCS的网络上，需要把驱动软件下装到DCS网络的接口上，这个驱动软件和前面提到的软件是不同的软件，需要另行开发。PLC的信号也是通过MODBUS送到接口上的。 如果需要提高MODBUS的传输速度，把MODBUS的协议嵌入到以太网的信息帧中，这样大大提高传输速度，但要硬件支持。 如果DCS的操作员站是PC，WINDOWS操作系统，监控软件是通用的软件，如FIX、INTOUCH、CITECT等，它们都有各种PLC的驱动软件，一个通用软件在理论上最多可以连接八种不同型号的PLC或其它如地衡等秤量信号，所有读取的信号都进入监控软件的数据库。在操作员站的各种画面上你可以插入PLC或秤量信号。限于每一种PLC或秤量信号都不能太多，只传输少量的信号（每一个口都在一百点以下），这样传输才能成功。因为操作员站本身（PC）只有