論集散控制系統(tǒng)的通信技術(shù)

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為了充分的發(fā)揮開放型集散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，需要充分利用通信技術(shù)，提高通信的速度和效率，為該控制系統(tǒng)的有效運(yùn)行提供有力的支持和保障。這就需要從以下幾個(gè)方面著手，充分發(fā)揮通信技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的支持作用。

1盡量減輕上層控制站的負(fù)擔(dān)

首先，要將監(jiān)控站和通信站進(jìn)行分析。在開放型集散控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，采用的是單機(jī)監(jiān)控模式，即監(jiān)控和通信設(shè)備都處于一臺(tái)上位機(jī)上，這就加重了上位機(jī)的負(fù)擔(dān)，一方面要為操作人員提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控畫面，另一方面又要與控制器實(shí)現(xiàn)連接，進(jìn)而對(duì)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和收集。在上位機(jī)的工作中，負(fù)擔(dān)過重，同時(shí)查詢等待方式的應(yīng)用占用了較長(zhǎng)的時(shí)間，影響了整體的工作效率。另外加上控制系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加大了控制回路數(shù)量的增加，這樣又大大的延長(zhǎng)了對(duì)CPU的占用時(shí)間，不利于控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了解決這一問題，提高上位機(jī)與控制器之間的通信速度以及可操作性，需要將監(jiān)控器和通信站進(jìn)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(jiān)控站就擔(dān)任為操作人員提供實(shí)時(shí)刷新的人機(jī)界面的任務(wù)，通信站用于實(shí)現(xiàn)與控制器的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳遞。同時(shí)，可以利用TCP/IP協(xié)議等實(shí)時(shí)通信技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)提高通信速度的目的，這樣可以使實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通過打包的方式向監(jiān)控站傳遞，減少了通信的時(shí)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，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(jìn)而使系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)刷新的速度。同時(shí)在智能通信卡的作用下，可以對(duì)傳送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，避免數(shù)據(jù)的丟失，大大的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2采用多串口通信技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，可以將運(yùn)行過程進(jìn)行分解，進(jìn)而提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，多串口技術(shù)就是通信技術(shù)的一個(gè)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(shù)，可以將程序分解和簡(jiǎn)化，大大的提高了工作的效率。一般來說，工業(yè)計(jì)算機(jī)具有兩個(gè)串口，這就可以利用端口通信卡對(duì)串口進(jìn)行擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)了多串口的通信。在軟件多線工程技術(shù)的指導(dǎo)下，通信站實(shí)現(xiàn)了與多個(gè)控制器的連接，進(jìn)而大大的提高了通信的速度。

3采用多線程技術(shù)

由于通信站要與監(jiān)控站共同合作，完成多項(xiàng)任務(wù)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的更新速度有很高的要求，這就可以利用多線程技術(shù)，使一個(gè)程序的多個(gè)部分同時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了多種任務(wù)的拓展，提高了對(duì)CPU的利用，加強(qiáng)了對(duì)一些實(shí)時(shí)性和隨機(jī)性較強(qiáng)工作的處理能力，對(duì)信息的處理速度也有很大的提升。在多線程技術(shù)的幫助下，一方面組態(tài)界面的刷新速度不斷提高，另一方面，操作員便于對(duì)控制器快速的下達(dá)命令。實(shí)踐證明，在多線程技術(shù)的幫助下，加快了系統(tǒng)整個(gè)上層的通信速度，提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

4對(duì)數(shù)據(jù)通信進(jìn)行優(yōu)化

通信站與控制器是通過彼此的認(rèn)可協(xié)議進(jìn)行通信的，并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制器的內(nèi)存中，一方面通信站將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送給控制器，控制器在接收到數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，并向通信站發(fā)送。因此，將數(shù)據(jù)通信進(jìn)行優(yōu)化，可以大大的減少通信的時(shí)間，進(jìn)而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

5選擇合適的下位控制器

控制器在開放型集散控制系統(tǒng)的運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用，但是控制器內(nèi)部地址的查詢影響了對(duì)數(shù)據(jù)刷新頻率的要求，因此要選擇合適型號(hào)的控制器，立足于整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模，將控制器與通信站的傳輸速度作為選擇控制器的依據(jù)，保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室约皩?shí)時(shí)性，滿足整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的需求。

開放型集散控制系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)，并對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的管理和控制起到了積極的促進(jìn)作用，同時(shí)其通信技術(shù)的應(yīng)用，為提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性創(chuàng)造了有力的條件。因此，要加快通信技術(shù)在開放型集散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行從軟件和硬件兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為經(jīng)濟(jì)任務(wù)的執(zhí)行提供便利的條件，進(jìn)而推進(jìn)控制系統(tǒng)向著更好的方向發(fā)展。（本文作者：朱天毅 單位：廣西石化高級(jí)技工學(xué)校）