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論集散控制系統的通信技術

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為了充分的發揮開放型集散控制系統的優勢,需要充分利用通信技術,提高通信的速度和效率,為該控制系統的有效運行提供有力的支持和保障。這就需要從以下幾個方面著手,充分發揮通信技術對控制系統的支持作用。

1盡量減輕上層控制站的負擔

首先,要將監控站和通信站進行分析。在開放型集散控制系統的運行中,采用的是單機監控模式,即監控和通信設備都處于一臺上位機上,這就加重了上位機的負擔,一方面要為操作人員提供實時的監控畫面,另一方面又要與控制器實現連接,進而對實時的數據進行采集和收集。在上位機的工作中,負擔過重,同時查詢等待方式的應用占用了較長的時間,影響了整體的工作效率。另外加上控制系統規模的不斷擴大,加大了控制回路數量的增加,這樣又大大的延長了對CPU的占用時間,不利于控制系統的實時運轉。為了解決這一問題,提高上位機與控制器之間的通信速度以及可操作性,需要將監控器和通信站進行分離,即各自開展自己的工作,做到分工合作,提高效率,這樣監控站就擔任為操作人員提供實時刷新的人機界面的任務,通信站用于實現與控制器的聯系,實現對實時數據的采集和傳遞。同時,可以利用TCP/IP協議等實時通信技術,來實現提高通信速度的目的,這樣可以使實時的數據通過打包的方式向監控站傳遞,減少了通信的時間,避免了CPU資源緊張的情況。其次,可以利用智能通信卡。作為一種常用的通信接口板,智能通信卡具有獨特的優勢,主要是有高速的CPU,這樣在很大程度上減輕了CPU的工作量,進而使系統數據的刷新速率不斷提高。在智能卡的作用下,通信器與控制器被連接起來,這樣就很大程度上減輕了CPU的工作量,加快了通信的速度和數據刷新的速度。同時在智能通信卡的作用下,可以對傳送和接收的數據進行保護,避免數據的丟失,大大的提高了系統運行的安全性和穩定性。

2采用多串口通信技術

計算機技術的不斷進步和發展,可以將運行過程進行分解,進而提高系統的運行速度,多串口技術就是通信技術的一個典范,通過在硬件上使用多端口的通信卡和軟件上采用多線程技術,可以將程序分解和簡化,大大的提高了工作的效率。一般來說,工業計算機具有兩個串口,這就可以利用端口通信卡對串口進行擴充,實現了多串口的通信。在軟件多線工程技術的指導下,通信站實現了與多個控制器的連接,進而大大的提高了通信的速度。

3采用多線程技術

由于通信站要與監控站共同合作,完成多項任務,對實時數據的更新速度有很高的要求,這就可以利用多線程技術,使一個程序的多個部分同時運行,實現了多種任務的拓展,提高了對CPU的利用,加強了對一些實時性和隨機性較強工作的處理能力,對信息的處理速度也有很大的提升。在多線程技術的幫助下,一方面組態界面的刷新速度不斷提高,另一方面,操作員便于對控制器快速的下達命令。實踐證明,在多線程技術的幫助下,加快了系統整個上層的通信速度,提高了整個系統的實時性。

4對數據通信進行優化

通信站與控制器是通過彼此的認可協議進行通信的,并且將數據存儲在控制器的內存中,一方面通信站將數據請求發送給控制器,控制器在接收到數據后對數據進行分析,得出對應數據,并向通信站發送。因此,將數據通信進行優化,可以大大的減少通信的時間,進而提高了數據傳輸的效率。

5選擇合適的下位控制器

控制器在開放型集散控制系統的運行中發揮著重要的作用,但是控制器內部地址的查詢影響了對數據刷新頻率的要求,因此要選擇合適型號的控制器,立足于整個系統的規模,將控制器與通信站的傳輸速度作為選擇控制器的依據,保證信息數據傳輸的效率以及實時性,滿足整個系統運行的需求。

開放型集散控制系統以其獨特的優勢成為控制系統發展的主導,并對經濟活動的管理和控制起到了積極的促進作用,同時其通信技術的應用,為提高系統的運行效率,保證數據信息的實時性創造了有力的條件。因此,要加快通信技術在開放型集散控制系統中的應用,對系統的運行從軟件和硬件兩個方面進行改進和優化,提高整個系統的運行效率,為經濟任務的執行提供便利的條件,進而推進控制系統向著更好的方向發展。(本文作者:朱天毅 單位:廣西石化高級技工學校)

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