工业自动化系统网络通信论文

【摘要】RSView32是具有强大数据库功能的视窗控制中心，通过AB可编程控制器PLC采集现场数据及在上位机设置各项参数，运行优化模式等对轨道交通的地下各车站的空调通风系统、水系统、屏蔽门系统、电扶梯系统、照明系统、PIS系统等的控制与监控。下面小编整理了一些《工业自动化系统网络通信论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

工业自动化系统网络通信论文 篇1：

变电站自动化网络通信研究

摘 要：在当今的变电站系统中，自动化网络通信是一个非常重要的因素，它与变电站的自动化网络传输系统有着直接的关系，尤其对于现代的变电站自动化系统，都是以计算机技术以及网络通信技术为基础的。文章首先对变电站自动化网络通信技术现阶段的发展状况进行分析，从而引出在变电站自动化系统中引用网络通信系统应具备的要求，最后分析网络通信系统在变电站自动化系统中的实际应用。

关键词：变电站；自动化系统；网络通信

随着我国计算机技术以及网络通信技术的不断发展，使得变电站的自动化系统也得到了快速的发展，并且同时也由集中式发展变成了现在的分层式发展。所以，在变电站的自动化系统中，网络通信技术起到了非常关键的作用，这让变电站自动化网络通信不得不进一步提高可靠性和高效性。文章就对当今变电站自动化网络通信系统的发展进行分析。

1 当今变电站自动化网络通信的发展状况

在当今时代，变电站自动化系统已经得到了较快的发展，并且站内的通信系统也得到了加强。在20世纪90年代初，就已经出现了很多种变电站通信方案，最常用的一种方式就是主从通信方式，这种方式虽然很简单，但是对于通信的串行点对点也存在着缺陷。后来，在我国引进各种先进技术之后，对组网的能力也进行了增强，使得在变电站自动化系统中得到了应用，同时也使得变电站自动化的通信网建成了。

2 变电站自动化网络通信系统应满足的要求

①响应能力较强。在变电站自动化系统中，数据网络的作用就是将现场的运行和操控信息都做到及时的传输。所以，对于电力企业中的变电站自动化系统，一定要拥有一套非常严格的实时响应指标，让网络通信系统具备快速较好的响应能力。

②具有较好的抗干扰性和可靠性。在变电站自动化系统中，都会因为周围的环境因素而对网络通信进行干扰，如果变电站自动化系统出现故障，不仅影响到数据的正常传输，同时还会对整个变电站造成严重的影响。所以，在变电站自动化系统中，对于网络通信必须要有很高的抗干扰性和可靠性，进而保证现场信息的顺畅传输。

③分层式结构。当今的变电站自动化系统，都是有分层结构所决定的。所以，要想从根本上对变电站自动化系统进行分层分布式的结构改革，首先就要对通信系统进行分层，让整个系统的每个层次都拥有各自的特殊性能要求。

3 网络通信在变电站自动化系统中的应用

3.1 局域网通讯方式在变电站自动化系统中的应用

对于局域网，按照拓扑结构进行划分，可分为主从网与对等网两种结构。在实际的应用中，主从网容易形成瓶颈，而导致整个通信网络产生阻塞现象；在理论上，对于变电站通信网中的每一个节点的地位和重要性都是相同的，所以大多数情况下都会采用平等式的网络结构。从20世纪90年代开始，国际上就出现了一种面向对象的局域网络技术，该技术拥有很高的性能，并且非常适合用于采集和控制等工业环境，同时它也拥有很多的衍生品种。但在一般的情况下，都会采用平等式的网络结构，该结构不仅遵循国际ISO/OSI协议，同时还有较高的传输速率和抗干扰能力，成为了国内SAS中的最流行的一种通信技术。现在的网络已经十分健壮，并且以太网的带宽甚至还达到了10 Mbit/s或是以上，因此，现在的厂家也已经开发了很多种全以太网的SAS。例如，在国电南自的PS-6000变电站系统中，它所采用的是10 M/100M以太网通信网络，而IED设备就可以通过相应的接口直接与以太网相连了。在变电站自动化系统中应用开放式的TCP/IP协议，可以使得与广域网的连接更加方便，同时与复合网相比，还能省去相应的网络接口设备，不仅减少了工作人员的维修和护理工作量，同时也简化了整个变电站自动化系统。

3.2 以太网通信技术在变电站自动化系统中的应用

对于该技术，在实际应用中分为了全双工交换式的以太网和虚拟局域网两种方式，下面就对其分别进行分析。

对于交换式以太网，是利用交换机而将以太网分成了很多个微网段，并且网段的极大程度微化同时增加了每个网段的带宽和吞吐量。每一个微网段就是一个子冲突域，在它们之间都用交换机进行相应的隔离，同时，对于交换机的每个端口，还要形成数据通道，让数据信息可以通过私有的通道而传送到下一个节点，进而使得在整个变电站自动化系统中，对于数据的输入和输出而不存在竞争通道的现象了。所以，利用交换式以太网，在一定程度上就对可利用的带宽进行了增加，不仅对数据的及时传送进行了保证，同时也从根本上对区域的冲突进行了降低，使得变电站自动化系统中的以太网得到了通信的延迟，进一步增强了可预测能力。

而虚拟局域网的出现，不仅对传统的网络观念进行了打破，同时也使得当今的网络结构变得更方便、更灵活。它可以对物理位置的限制进行有效的克服，通过一组特定的设备形成广播域，不仅让带宽更加合理的使用，同时也对网络的安全可靠性进行了增强。它可以根据相应部门的智能对象或是应用的对象不同，而将地理位置根据网络用户来进行网段的划分。而由于虚拟局域网的内部和外部是通过路由而进行了连接的，所以，利用虚拟局域网的以太网，无论是在通信协议上还是在网络结构上，都是开放式的。而从理论上或是网络本身来讲，对于现场的控制单元和管理单元，都是对等的，同时也应受到相同的服务，但是在实际工作的控制中，由于工业的要求，使得控制单元在数据传输时与普通单元都进行了实时性和安全性的特殊服务，因此，在变电站自动化系统中，采用虚拟局域网技术，需要做好逻辑的分割工作。

综上所述，网络通信技术在很大程度上推动了变电站自动化系统的发展，而由于数据传输在变电站自动化系统中起着重要作用，所以，开发既经济又可靠的数据通信系统已经成为了当今变电站自动化系统中的核心。但根据变电站的实际工作环境和自动化系统的要求，使得变电站自动化网络通信系统在发展的同时也受到很多因素的干扰。因此，无论是厂家还是运行单位，在对变电站自动化网络通信系统进行设计和选择时，都要考虑变电站的实际地位环境、需求以及规模等因素。

4 结 语

本文通过对变电站自动化网络通信系统的研究，来说明了网络通信系统在整个变电站自动化系统中的作用，使得变电站的工作人员在选择合适的数据通信系统时，能将变电站的周围环境以及工作需求都进行进一步的掌握，从而提升数据传输的及时性和可靠性，让整个变电站系统的工作效率大幅度的提高。

参考文献：

[1] 王朝辉.网络通信技术在变电站综合自动化系统中的应用[J].甘肃科技，2008，（2）.

[2] 许向东，宋新庆.变电站综合自动化综述[J].黑龙江科技信息，2009，（4）.

[3] 陈文升.变电站自动化系统内部网络通信技术的研究[D].北京：华北电力大学，2003.

[4] 孙军平，盛万兴，王孙安.新一代变电站自动化网络通信系统研究[J].中国电机工程学报，2003，（3）.

[5] 任雁铭，秦立军，杨奇逊.变电站自动化系统中内部通信网的研究[J].电网技术，2000，（5）.

作者：王华琳

工业自动化系统网络通信论文 篇2：

RSView32在轨道交通中的应用

【摘要】RSView32是具有强大数据库功能的视窗控制中心，通过AB可编程控制器PLC采集现场数据及在上位机设置各项参数，运行优化模式等对轨道交通的地下各车站的空调通风系统、水系统、屏蔽门系统、电扶梯系统、照明系统、PIS系统等的控制与监控。

【关键词】RockwellRSView32组态软件；RSLogix 轨道交通

1.简介

轨道交通地下车站BAS系统、CCTV系统等系统的设备都是由ISCS进行监控的。ISCS系统是由RSView32及相关的软件和硬件组成。

2.监控组态软件RSView32的介绍

监控组态软件RSView32是基于Windows操作系统的应用软件，可在微软公司WIN9x以上的任意版本下运行，证明其在WIN2000 下运行最为稳定。RSView32是用来开发并运行MMI项目的集成软件包，可以有效地帮助工程师来监视和控制工业自动化系统。为更好的实现MMI的功能，RSView32采用了许多先进有效的手段，主要包括如下三部分：

2.1开放的工业标准

OLE、Active X控件、ODBC、dbf文件格式等技术的广泛应用使RSView32具有很强开放性。

2.2高效的应用工具

项目管理器、PLC数据库浏览器等应用工具使工程技术人员可以非常方便快捷的创建应用程序。

2.3尖端的科技

动画控制、趋势显示、事件检测等功能中都包含了最先进的计算机技术。

2.4 RSView32组态软件包中还包含有罗克韦尔自动化公司另外一套重要的应用软件RSLinx

RSLinx也是基于Windows操作系统的网络通信驱动软件，主要功能是为A-B公司的PLC提供一个软件的通讯接口，以实现OPC（OLE for process control, OLE应用于工业控制领域）、DDE（dynamic data exchange,动态数据交换）和各种接口功能。其中DDE接口支持处理器可以与人机界面软件进行通讯，并且可以方便的与Microsoft Exce、MicrosoftAccess 、SOL等应用软件配合使用。

3.监控系统介绍

RSView32组态软件是高度集成、基于组件并用于监视和控制自动化设备和过程的人机界面监控软件。RSView32通过开放的技术扩展了您的视野，达到了与其它罗克韦尔软件产品、微软产品以及第三方应用程序的高度兼容。RSView32除了具备高质量人机界面监控软件的功能外，还提供独特的系列工具来最大限度地优化系统的运行，并且达到节能的目的。它提供了适用于工业标准的图形显示、消息、归档及报表的功能的各个模块；还提供了用于用户解决方案开放界面；支持直接引入Windows元文件；图形组件的最终外观由设计者控制，图型的控制参数：如位置、几何形状、颜色和样式，可通过程序直接控制。

RSView32的功能模块对数据库的存取是对用户是透明的，其它应用程序可访问RSView32数据库，这意味着所有Windows的应用程序，不管是运行在同一台计算机上还是在一个网络终端上，都可以直接访问RSView32数据库。这方便了管理和数据的共享。

4.监控软件在车站的各功能介绍

RSView32组态软件编写的程序其特点是图形形象逼真，操作界面简易，故障诊断可靠。主要功能如下几个方面：

4.1对软件的管理功能

RSView32软件分为运行版和开发版，通过软件自身可以设置不同的访问权限，方便了不同用户的操作与修改，又减少很多不必要的麻烦。

4.2对各设备运行状态、参数、温湿度数值及温湿度（含历史）曲线等的显示，且一目了然

4.3对设备的控制功能

通过图形、菜单等方式，操作人员可以方便的利用车控室或控制中心工控机的鼠标或键盘，控制各个现场设备，如：空调的启停、风机的运行与停止等。可对现场各调节参数、进行设定和修改，使得系统在最理想的状态下运行。还可通过优化软件让系统自动处于最优状态下运行。

4.4通讯功能

操作员站与其它专业机有着很好的接口，实现数据的共享和相关设备的联动。车站与控制中心实现了两处共同管理，便于了各级管理。

4.5全集成自动化功能

使RSLogix5000编程环境更贴近于RSView32的组态环境。RSView32直接使用RSLogix5000的变量符号，变量只需一次输入就可直接存取RSLogix5000变量，保证数据存贮的一致性，排除RSView32组态时的错误。

4.6操作记录功能

RSView32可以用日期、时间、用户名和新旧数值的比较记录下操作，便于事故发生后查找事故原因、确认事故责任人。

4.7历史数据查询功能

各种历史数据、故障信息等都可以查询到，方便了各数据的查询和系统的维护与维修。

4.8生成报表及打印功能

RSView32提供了一套集成的报表系统，自动生成报表，通过打印机，自动打印出各相关信息。

5.功能的实现

设置监控画面，反映各设备的运行、停止、故障状况；反映各过程量的当前值；设定PID参数、以及温度值。随时可对各参数进行修改，无须下载程序。

5.1模式运行

设备在自动状态下通過采集现场数据再加上优化系统设置各时间表等等进行自动调节与运行。

5.2车站手动或控制中心手动运行

可以在车站或控制中心通过点动各设备，单个地改变其运行状态，这就可以这没人房间停掉部分设备或发生故障进行检测。

5.3联动

当别专业的设备发生异常或是检测到异常时，其信息通过接口发送过来，RSView32通过对数据的分析，然后启动相关的设备。如FAS系统发送来的火灾信号，RSView32通过发来数据分析，判断出位置，然后启动相关设备。

5.4历史数据库

所有现场设备传来的数据根据用户定义的时间自动存入历史数据文件，用户可自定义查询条件。如可根据时间进行查询，从历史文件中取得相应的历史数据作报表或趋势曲线的显示或打印。

5.5报警

当现场的各信号，如温度、压力、风量，超高或过低报警时，报警可立即进入RSView32实时数据库并进行相应的联锁动作和打印，弹出报警画面，报警随即进入历史数据库，可长期存储和根据用户的需求进行查询。报警记录可长期存档，并作后期分析。

5.6报表及打印

系统将利用RSView32提供的报表组件根据用户定义好的样式，在RSView32中制作。在打印前可以修改、预览，并做到所见即所得。

6.结论

RSView32系统的功能还有很多方面的，在轨道交通中只是用到了它的一部分功能。RSView32系统作为一项技术完善、功能齐备的监控实现手段，在现阶段的自动化系统中占有十分重要的地位，实用且有效的计算机监控和数据采集系统。■

【参考文献】

［１］ControlLogix系统概述.

［２］RSView32用户指南.

［３］寥常初.可编程序控制器应用技术.重庆大学出版社.2000.

作者：蒋成银

工业自动化系统网络通信论文 篇3：

浅谈电力系统微机继电保护装置的硬件发展趋势

摘 要：由于微机保护是极其重要的安全设备，所以其可靠性要求很高。为保证在可靠性要求较高时保护的动作正确性不受外部干扰及其他因素的影响，需要采用软、硬件上的保护。在硬件上的保护尤为重要。这里分为几个方面来谈一谈。

关键词：电力系统 微机保护 数字 硬件 浅谈

一、以数字信号处理器为核心的微机保护典型结构

随着半导体工艺技术的飞速发展，DSP的性能价格比不断提高，日益广泛应用于通讯、工业控制等领域。由于DSP具有的先进的内核结构、高通运算能力以及与实时信号处理相适应的寻址方式等许多方面的优良特性。

二、与综合自动化系统的接口成为微机保护中必不可少的部分

随着微机保护在电力系统的广泛应用，微机保护已从过去仅仅承担传统的保护的任务扩展到提供事故追忆、故障记录数据库的维护以及保护装置的远方整定和维护等功能，而这些功能的实现更多的是依赖通信，通信接口已成为微机继电保护装置的基本组成部分。

三、网络通信标准

自1993年起，国际电工委员会（IEC）电力系统控制与通信技术委员会为在电力系统内部通信形成一个可互联的开放系统，以便于不同厂家的产品可以构成一个完整的自动化系统，经过反复的酝酿，最终制订了国际通用的保护通信标准IEC60870-5-103。

微机保护中常采用的网络通信标准包括EIA RS-232、EIA RS-422／485、Lonworks、CAN以及ARCnet等等，下面分别加以论述：

1、EIA RS-232C。美国电子工业协会（简称EIA）1969年公布和推荐的一种串行总线标准，也是目前最通用、最简单、最廉价的串行总线，用于实现微机与微机之间、微机与外设之间的通信。

2、EIA ES-422／485。EIA针对RS-232C标准的不足，于1977年制定了新的标准RS449，它增加了RS-232C中没有的10种电路功能，可以支持较高的数据传送速率和较远的传输距离（当传输距离为120m时，速率可高达10Mbps；若传输距离为1200m，速率也可达100kbPs）。同时，它还提供了平衡电路，改进了接口的电气特性。RS-422（全双工）为RS-449标准的子集．RS-485（半双工）则为RS-422的一个变型。

3、Lonworks。Lonworks是美国Echelon公司推出的一种面向工业控制领域的网络通信技术。它主要由核心芯片Neuron以及收发器组成。Neuron由3个CPU组成，它们遵循LonTalk通信协议，完全符合OSI参考模型。其中，有两个CPU用来实现OSI模型中1~6层的功能。另一个CPU则开放给网络设计人员，按最终需要来实现第7层即应用层的功能。网络通信采用面向对象的方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其最大传输速率为1.5Mbps，传输距离为2700m。Lonworks支持多种不同的传输介质，如同轴电缆、双绞线以及光纤等等。

4、CAN。CAN是Controller Area Net（控制器局域网）的缩写，顾名思义，它主要是用于工业自动化领域的一种网络通信技术。它最早被应用于汽车的自动控制当中，如今，由于其采用差分驱动，可在高噪声干扰的环境中使用以及较强的纠错能力等，加之如Intel、Philips等众多国际半导体知名厂家的支持，已形成国际标准ISO11898规范。CAN网络包括物理层、链路层和应用层。通信速率可达1Mbps，通信距离为10km。

5、ARCnet。ARCnet就是较早应用于工业控制领域的一种实时网络，也是一种相对而言应用十分成熟的网络技术。它具有以下特点：支持星形、总线形等连接形式，支持同轴电缆、双绞线以及光纤等传输介质，网络可动态重构，最大通信距离为6400m，传输速率为2.5Mbps，介质访问策略符合IEEE802.4令牌总线规范等等。

总之，各种通信标准各有所长，在实际应用中使用何种通信方式，应区别不同情况具体采用。最理想的办法是将继电保护功能和网络通信功能相分离，使用单独的通信模块，对不同的通信标推，只需使用与之对应的通信模块即可。集多种功能于一体的智能保护单元成为中、低压微机继电保护的发展趋势。

四、结束语

由于传统的保护、测量、监控、远动等硬件资源相互独立，往往造成二次设备重复投资、接线复杂更增加了系统的复杂性。随着配网自动化和变电站综合自动化在电力系统的推广应用，过去的保护、测量和监控方式已经不能满足综合自动化的需要。新一代的智能保护单元是集保护、测量、控制、远动等多种功能于一体的综合化智能保护，适应电站综合自动化的需要。

参考文献：

1.贺家李，电力系统继电保护技术的现状与发展。中国电力，1999年。

2.葛耀中，新型继电保护与故障测距原理与技术。西安：西安交通大学出版，1996年。

3.张之哲 陈德树，微型计算机距离保护的自适应对策。中国电机工程学报，1988年。

4.杨奇逊，微型机继电保护基础。北京：水利电力出版社，1988年。

5.陈德树 张哲 尹项根，微机继电保护。北京：中国电力出版社，2000年。

作者：李刚