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精信測器

 

10.2.3.7 以公共電話網為介質組成的SDACA系統

以公共電話網為介質組成的SDACA系統一般用于上位機去下位機(遠程終端裝置)抄錄有關數據,但也可完成監控任務,甚至修改下位機的組態。

(1)電話抄表的歷史與現狀   在工廠的調度室中,調度人員需對全廠生產、環保、物資、儲運等各部門的狀態進行監測,并編寫操作運行報表,因而需從生產現場獲取大量數據。調度人員為了免除長距離奔波,提高勞動效率,減輕勞動強度,往往喜歡通過打電話問數據,即調度人員撥打目的地的電話,對方操作人員接聽后,根據調度人員的要求去表盤上讀取相關表計的數據,告訴對方。然后調度人員做好記錄,完成一次電話抄表程序。這是很多年以前的傳統畫面。

現代通信技術得到推廣應用后,人們享受到現代科技的恩惠。例如人們撥通銀行電話,按照語言提示的操作方法可去服務系統查詢自己信用卡上的信用記錄,獲得語言應答,如果此電話是傳真機所帶,還可將信用記錄打印出來。

隨著計算機的售價越來越低廉和計算機應用技術的發展,由計算機通過公共電話網去現場表計自動抄表的方法,也在悄悄地流行,大有高速增長之勢。

(2)電話抄表系統的結構形式   以計算機為核心,利用公共電話網實現遠程抄表屬主從通信。圖10.26所示為典型系統。按一個電話號碼下面所連接的待抄錄儀表臺數多少分類,其結構有兩種,即點對點通信和多站通信。

  

               圖10.26 計算機遠程抄表系統

① 點對點通信。點對點通信結構在一個電話號下只連接一臺儀表,該臺儀表應帶有RS-232通信口,該通信口的調制解調器MODEM掛到公共電話網上。而計算機的一個串行通信口也經MODEM掛到公共電話網上。當計算機中預先設置的定時抄表時刻到來時,計算機自動撥通遠程終端電話號,下位機響應后,將智能儀表(下位機)中的指定數據打包傳送給上位機。

②多站通信。多站通信結構是在一個電話號下面連接多臺具有通信能力的儀表。多臺儀表之間可能相距較遠,一般用RS-485標準,由于MODEM只能與RS-232通信口連接,所以在MODEM與儀表之間需增設RS-485/RS-232通信轉換器。各臺儀表通信口的兩根線H和L相互并聯后接到通信轉換器的RS-485側相應的端子上。各臺儀表與MODEM之間的距離最多為2km,如果超過2km就須增設中繼器。

(3)電話抄表的特點   電話抄表這一技術之所以引起人們的廣泛興趣并迅速獲得現場應用是因為它有許多獨特的優點。

①通信不受空間限制。以往的數據采集一般都是靠專門敷設的通信電纜,但若距離很遠而采樣點又不多,單獨敷設一路電纜就不合算了。在有的情況下,即使敷設一路電纜就不合算了。在有的情況下,即使有錢想敷設一路專用通信線也難以實現。例如上海浦東某熱力公司在敷設熱能數據采集專用電纜時,有幾幢賓館大廈,其周圍已用大塊的精美大理石裝飾完畢,不可能開溝埋設電纜,更不可能用架空的方法敷設電纜,最后,電話抄表就成為解決困難的有效方法。

電話抄表不受空間限制,只要公共電話網到達之處,都能應用。

②通信質量高。電話抄表具有有線通信的各種優點,不易受到外界干擾,通信質量高。

③利用內線電話實現電話抄表無需支付話費,既省事又省錢。

④抄錄內容可根據用戶需要在下位機中約定,并據此形成通信協議。下面將要對典型流量儀表(遠程終端)的通信協議作簡單介紹。

⑤電話抄表也可根據需要將下位機故障診斷結果抄入計算機,從而實現對相關儀表的運行狀態進行監視,并由計算機編制事件記錄日報表、月報表等各種報表。

⑥電話抄表技術同帶有海量存儲器的智能儀表配合,一次通信可以抄錄相當長一段時間內的歷史數據,由計算機繪制各指定變量的24h記錄曲線,從而可取代一個計量點設置一臺打印機的傳統方法,節省投資。

⑦ 計算機通過公共電話網自動抄表客觀準確,增強買方對數據的信任度,完全杜絕由于抄表人員的疏忽和遺漏造成的差錯。

(4)電話抄表的實施

①通信協議。數據通信系統協議控制著網絡內所有設備所共用的語言結構和報文格式,是實現通信的關鍵。協議決定如何建立或中斷主從設備之間的聯系,如何使發送和接收裝置協調一致,如何井然有序地交換報文,如何檢測錯誤。圖10.27所示為協議控制地主從設備詢問應答環路。

        

                          圖10.27 主從設備應答環路

Modbus通信協議是GOULD INC.注冊的通信協議商標,它的特點是將通信參與者規定為“主”(Master)和“仆”(Slave),“主”的一方要首先向“仆”的一方發送通信請求指令,“仆”方根據請求指令中的內容向“主”方發回數據,一個“主”可以向多個“仆”發送請求,最多可有255個“仆”,每個“仆”都具有一個自己的編號(不能重復),該編號稱為“仆”方的地址(Slave Address)或稱為“仆”方的識別碼(Slave ID)!爸鳌狈桨l送的通信請求指令及“仆”方發回的通信字符串均以“仆”方的地址開頭,同一網絡中每個“仆”只讀發給自己的指令,對發給其他“仆”的指令視而不見。該協議只對各種通信的字符串格式作了規定,并不對通信參數作規定。由于這種協議具有許多重要的優點,因此被國際上的許多大公司普遍采用,而這些公司自己原有的通信協議則有漸漸被冷落的趨勢。

②舉例。下面列舉的采用這種協議的典型流量顯示儀,屬于Modbus的RTU方式,它們的數據內容和通信格式如下。

a.上位機發送的指令

站號

功能代碼

內容長度

CRC校驗麻

1~255

03

N

2字節

b.FC6000型通用流量演算器

通信內容:事件代碼、累積流量、瞬時流量、累積熱量、瞬時熱量(熱流量)、流體溫度、流體壓力、流體密度共8個數據。

通信長度為37個字節,其格式為:

站號

功能代碼

內容長度

1~255

3

32

 

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