[发明专利]一种电厂现场总线DPV1管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电厂PROFIBUS现场总线管理系统技术领域，具体涉及一种电厂现场总线DPV1管理系统及方法。

背景技术

PROFIBUS是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Process Automation)、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message specification)。PROFIBUS-DPV1在1998年4月提出，对PROFIBUS-DPV0协议进行了扩充，DPV1的优越性主要是增加了非循环服务和扩大了同二类主站的通信。DPV1最主要的特征是具有主站与从站之间的非循环数据交换功能，而且可以用它来进行参数设置、诊断和报警处理。

PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。标准化的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中.既简单又是对用户友好的。电子设备描述语言EDDL(Electronic Device Description Language)是由三大现场总线基金会HART基金会、FF基金会、PROFIBUS基金会联手开发独立于各自现场总线协议的新的设备描述语言，并于2004年成为国际标准IEC61804-2，利用它可以方便地集成各种不同类型的现场总线设备，同时获取现场设备的设备属性信息，有利于设备的配置和维护。EDDL是一种基于结构化文本的描述性语言，提供了一整套可裁减的基本结构元素，用于处理简单，复杂或模块化的设备。EDDL一个重要的好处在于设备的显示方式都是统一的。设备厂家采用EDDL为他们的设备创建EDD文件,这些文件描述了系统如何显示以及操控设备，其中包括菜单结构、先进诊断的图形显示和综合设置功能以及设备中各个功能块的参数和信息，设备的图形界面等。

PROFIBUS现场总线系统的构成包括主站和从站，主站又可分一类主站和二类主站。一类主站完成周期性、循环的数据访问以及总线通讯控制和管理。二类主站完成非循环数据读写、系统配置、故障诊断等。由于PR0FIBUS具有快速、高效、低成本、分布式以及易于安装等诸多优点，其在电力系统，特别是电厂控制系统中的应用越来越广泛。

现有技术的主要局限：

(1)电厂PROFIBUS控制系统多为DPV0版本，智能设备的大量参数、功能块，参数的量程，菜单，视图等信息没有使用，仅仅应用了设备的测量值，并且没有对设备状态进行维护和设备参数进行检验，导致现场智能设备工作在亚健康状态，降低了设备的使用寿命，增加了电厂的维护成本。

(2)电厂现场总线控制系统的应用和配置中，二类主站或者具有二类主站功能的设备没有配置，直接导致智能设备的非循环数据没有办法访问。

(3)尽管PROFIBUS是开放的协议，但是各个厂家开发电厂智能管理系统结构上都和其控制系统捆绑在一起，没有提供通用的接口给外部扩展和二次开发，导致电厂在投资上的被动消费以及后期的昂贵的维护费用。

(4)现有的EDDL解析器没有提供开放的接口给用户，电厂技术人员在对设备进行个性化应用开发非常困难，几乎不能实现。

(5)现有系统对设备的非循环参数值、设备状态数据等都不支持历史数据存储，只提供用户实时的设备状态数据和各种参数值。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种电厂现场总线DPV1管理系统及方法，该系统结构简单，同时具备循环通信和非循环通信功能，数据传输速度快、效率高，具有高安全性和可靠性。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种电厂现场总线DPV1管理系统，包括以太网交换设备6，分别通过各自的以太网接口与以太网交换设备6连接的智能现场设备管理平台1、智能现场设备历史数据中心2、智能现场设备EDD解析服务器3、现场设备组态平台4、操作员站5和控制器7，所述控制器7与现场总线DPV1主站8间通过底板并行总线连接，所述现场总线DPV1主站8分别与执行机构9、阀门10和DP/PA耦合器11通过DP总线连接，所述DP/PA耦合器11分别与压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14通过PA总线连接；所述执行机构9和阀门10为遵循PROFIBUS-DP规范的智能现场设备，所述压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14为遵循PROFIBUS-PA规范的智能现场设备。