1．引言

在工程建设中，常常见到有这样一种情况：在某一局部，往往有较多的设备群需进行数据传输，对其实施监控，以便时刻了解它们的运行，掌握整个生产装置的运行状况。过去的做法是，对每一台设备，需要放若干根电缆，彼此反复，只到满足其工艺条件为止。这就带来了造成电缆的大量浪费，电缆桥架的大量浪费；同时，也给施工单位带来了很大的工作量，增加了施工难度。是一种不经济的施工。也不符合目前企业节能降耗的宗旨。

在去年某公司3万吨/年二氯丙醇装置扩建项目设计中，就遇到了这样的难题：电房里放置着大量的配电柜，每一台柜子里面有5~8台用电设备，比如泵、变频器、压缩机等，共计有50~60台，如果按以往的施工方法，需要配置1000mm宽的电气桥架，每一个机泵、变频器按照工艺要求，至少需要提供电流、开停运行状态和受DCS控制的三根电缆线，甚至还有的需提供在DCS上开、停，而配电房与生产厂房的DCS机房相距至少有200M左右的电缆距离，这就需要放置大量的电缆，如图1：

图1

2．方案的提出

本着节约、节能降耗的原则，我对设计方案进行了必要的修改。将相同类别的信号电缆进行归类，即运行状态电缆、控制电缆、机泵电流电缆分别归类：运行状态电缆采用多芯屏蔽电缆，有9芯、19芯、25芯的，保证每个机柜一根电缆解决；机泵电流传输电缆则采用总线通讯形式，一根计算机屏蔽电缆解决几个用电设备的电流传输，而DCS的控制信号电缆则以点为单位，独立敷设计算机屏蔽电缆，以防止信号之间的相互干扰。如图1。经过以上的设计改造，其2芯计算机屏蔽电缆就少敷设了近2万米，总桥架由原来的设计1000x300规格变成了400x200的规格，节省了钢材支架，大幅度降低了施工劳动强度，同时也就提升了施工进度，缩短了工期，间接地提高了劳动效率。

图2

3．方案的实施和组态

数据采集方案的实施，是这样进行的：在电房的配电柜内，各用电设备的进线空开采用带有485通讯接口的型号，采用CM2Z型断路器，通过专用的通讯读写工具，进行必要的地址设置后，再连接好相应的电源、信号线路待用。

DCS系统可构建操作网、MODBUS数据连接、OPC实时数据服务。

AdvanTrol-pro在网络策略和数据分组的基础上实现了具有对等C/S特征的操作网，在该操作网上可以实现操作站节点之间的实时数据通信和历史数据查询，如图3所示。该项功能主要通过程序AdvOPNet*ex.e**和AdvOPNetHis*ex.e**(历史数据传输)及其他相关模块实现。

图3 控制系统网络构架

操作网内有操作员站、工程师站、数据站、服务器站和时间同步服务器，统一称为操作站节点。操作网通过Hub连接各个操作站节点，其IP地址设置为128.128.5.xxx，其中网络码为128.128.5，主机码xxx等于在控制网上的主机码。

通过以下组态方式来进行数据连接。

1． 在操作系统中点击[开始/程序/AdvanTrol-Pro/ModBus数据连接]，弹出图4所示ModBus组态界面。

图4 ModBus组态界面

2．在工具栏中点击添加设备按钮，弹出图5示设备参数设置对话框。

图5设备参数设置对话框

3．输入设备描述为“ModBusTest”，点击“确定”返回到ModBus数据组态界面。

4．在工具栏中点击增加位号按钮，弹出位号参数设置对话框。

图6开关量输入位号参数设置

5．在位号描述中输入“开关量输入位号”，点击“确定”返回组态界面。

6．开关量输出位号设置方法如图7所示。

图7开关量输出位号参数设置

7．模拟量输入位号设置如图8所示。

图8模拟量输入位号参数设置

8．模拟量输出位号设置如图9所示。

图9模拟量输出位号参数设置

9．位号组态完成后的组态界面如图10所示。

图10组态结果

10．点击“保存”命令，指定保存路径及文件名。

11．然后进行接入AdvanTol系统

（1）打开二次计算组态界面。

（2）选中数据组及数据类型（如数据组1组0号分区整型）后，点击添加位号按钮，弹出二次计算位号组态界面。

（3）位号设置结果如图11所示。

图11在二次计算组态中组态ModBus数据

（4）点击“确定”返回到二次计算组态界面。

（5）依次组态所有与ModBus位号对应的二次计算位号。

（6）保存二次计算组态，返回到系统组态界面。

（7）进行系统联编。

点击开始→ADVENTROL→重新进入MODBUS运行，打开相应的监控流程画面，电房所有配电柜必须传送的数据，已经一览无余了。操作工不用出门，就全部掌握了现场机泵的运行状况了。

综上所述，采用总线通讯技术，既方便了生产操作人员，起到了节能降耗的作用，又代表了当前DCS控制系统中数据采集传输的一种趋势。为我们今后的设计应用积累了宝贵的经验。