铜仁西门子以太网6XV1840-2AH10

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关于影响WinCC通讯质量大家都不约而同谈到了如何优化WinCC组态项目的各种方法。如WinCC对过程变量的归档数量，和存取速度、精简脚本等方式。现我从Industrial Ethernet、PROFIBUS、MPI、ProfiNet这几种常见协议方式，与双绞线、光纤、同轴缆线等传输介质的选用度，分析通讯质量。当通讯方式和传输介质确定后，在很大部分就决定了通讯质量，此外也将影响通讯质量。具体分析如下：  
   1。采用Industrial Ethernet协议和双绞线介质——这是目前WinCC通讯较流行和常见的方式，*，兼容性也较好。它采用Internet使用的TCP/IP协议，应此还可连接上Internet网络。但该方式通讯采用竞争发送、冲突检测、载波侦听机制，速率不确定，无法做到实时性。取决于网络当前的通讯流量，由于采用双绞线，带宽有限、抗干扰能力差。因此，采用此方式通讯时，既不要与Internet网络相连，又不要与工控无关的电脑相连，这既可降低网络病毒攻击，又可减少网络数据包。 
     在WinCC组态项目中，应尽量减少循环的动态连接（如画面中的控件对象过多的与PLC中变量连接后，作动态位移运动，从而达到形象直观的效果），以降低WinCC与PLC间通讯负担。
但当WinCC在常态工作时，数据包都很大（即CP443-1模块上TXD指示灯几乎在任何时候都常亮不熄灭），这说明网络内有多台WinCC的Server与一台PLC通讯，或一台PLC与另一台、及多台PLC通讯，且约定的通讯Byte数也较多。解决方法是1：可采用光纤介质，改善网络带宽，提高传输的抗干扰能力；2：增加一台WinCC的Central Archive Server，从而减少WinCC的Server数量，这可大大降低PLC的通讯负担。
   2．采用PROFIBUS协议和PROFIBUS缆线——这是SIEMENS工控网络的标准方式，大多数老一些的SIEMENS工控用户均采用此方式。PROFIBUS协议分DP、FMS、PA三种，其中DP协议较为常见。采用此方式时，安装有WinCC的OS站上必需一块CP5611，或CP5613网卡。这时每台WinCC监控站开启后都作为PLC的DP远程从站进行通讯。但当WinCC监控站电脑故障，或CP5611/CP5613网卡坏需关机更换或维护等情况时，较易造成其它的远程DP站通讯中断，而影响生产，所以采用此方式缆线应尽量连接成环网。
    在生产要求高可靠性的地方，此时应采用FMS协议方式。但采用FMS协议需在PLC主站上增加一块Profibus通讯模块（如CP443－5或CP342－5）。这样，每台WinCC监控站与PROFIBUS通讯模块进行通讯联系，在物理开了与远程DP从站的联系，这除了对生产的性得到提高外，还降低了远程DP从站的数量，从而降低了PLC的CPU处理DP从站的通讯负担，与每台WinCC监控站的通讯由PROFIBUS通讯模块完成。但此FMS协议方式需增加一块Profibus通讯模块（增加硬件成本）。
 
   PA协议方式适用于现场智能设备（如一些智能变送器、智能传感器与PLC的连接）。总之，由于Profibus主站间通讯采用Token Ring（令牌环）方式轮转，WinCC通讯实时性较Industrial Ethernet好，通讯时间间隔相对稳定，网络遭病毒攻击的可能性小，网络安全性也较Industrial Ethernet高。
   3．采用MPI协议——这是点对点的连接方式，通讯速率仅为187.5Kbps，类似于串口通讯。且WinCC只能与单台PLC通讯，所以速率慢，通讯范围窄，仅适用于单台现场控制设备和局部范围的通讯。
   4．采用PROFINET协议——这是SIEMENS公司的一种基于PROFIBUS－DP和Industrial Ethernet之间的协议（即实时以太网）。它基于Industrial Ethernet，采用TCP/IP标准，所以可将现场级（I/O Field）设备连接到管理级，并且还能实时通讯（Real Time）能力，因此兼具两种网络的优点。这也是SIEMENS公司目前向市场**的通讯方式。
   但目前SIEMENS公司支持PROFINET通讯功能的模块较Industrial Ethernet通讯功能的模块价格贵，市场用量不大。因此如果管理层用户在室不需实时掌控现场级设备状况，可不必采用该通讯方式。现场级设备实时状况应更多的由操作人员，和工程师门去掌控和处理，这样较利于分级的管理和设备的运行安全

随着科学技术的不断发展和进步，电力运营管理工作的全面性和科学性受到广泛关注，要整合电力监控系统应用要点，维持供配电设计效果的应用**，促进经济效益和社会效益的和谐统一。
 
1 供配电设计应用电力监控系统的作用
 
电力监控系统是融合现代电子技术、计算机技术、控制技术等多元技术类型建立的技术模式，将其应用在供配电设计项目中，能在建构集中监控管理体系的同时，具备数据采集汇总、遥测遥控处理、数据综合分析等功能，以保证智能化系统发挥**，为供配电工作效率的全面提高奠定基础。
 
1.1 数据采集汇总
 
电力监控系统能建立完整的数据信息汇总模块。
 
(1)模拟量。采集的模拟量中，各段的母线电压数据、线路电压数据、电流数据和功率因数等，都是关键参数。较为常见的模拟量采集过程会采取直流采样或交流采样，其中，直流采样要借助交流电压、电流等参数经过转换器后，换算为模数转换器能读取的信号，并且能被应用在实际控制环境内。
 
(2)开关量采集。获取断路器状态参数、隔离开关状态、接地闸状态参数等，以保证后续报警信号分析和传达的及时性。
 
1.2 事件记录
 
在供配电设计中应用电力监控系统，要对断路器合闸/分闸等情况进行实时性记录，并且保证保护动作顺序记录的合理性和规范性。与此同时，微机保护流程或监控系统采集环节也非常关键，要匹配充足的内存空间，维持数量和时间段事件顺序记录的规范性。关键的是，后台监控系统和远程监控通信要具备实时性处理功能，避免信息事件丢失。
 
1.3 故障实时性录入
 
供配电设计体系中，也要对故障问题予以关注，打造较合理的故障分析和控制平台。设置故障记录功能模块，就能对继电保护动作前后和故障相关的电流量、母线电压量等进行集中的记录分析。记录时间一般是保护启动前2个电压周期和保护动作后的10个电压周期，能维持良好的动作保护，确保重合闸全过程管理的规范性。
 
1.4 远程操作
 
电力监控系统还能搭建完整的远程操作模式，操作人员借助计算机就能对相关元件予以实时性控制，尤其是断路器和隔离开关等，落实分闸、合闸操作，能有效避免计算机系统故障影响操作，且在设计中保留人工操作和远程操作的并行功能。以断路器操作为例，设置相应的闭锁功能：淤断路器在实时性操作的过程中要具备闭锁自动重合闸；于就地操作和远方操作能实现互相闭锁，并且能减少干扰问题；盂结合实时性信息自动分析模式，能对断路器和隔离开关进行闭锁操作控制；榆依据实时性应用模式，无论是就地还是远程操作处理，都能避免误操作闭锁产生的影响，并且能实现对象校核、操作性质和命令执行的并行处理[2]。
 
1.5 实时性监控
 
(1)越限报警和记录。在监控系统实时性运行的过程中，能对采集获取的电流参数、电压参数等基础模拟量予以实时性跟踪分析，一旦出现越限问题，就能马上完成报警信号的处理，同时完成越和越限值的记录。
 
(2)电能质量监控。在供配电控制体系中，要对电能质量予以实时性监督管理，才能打造良好的供配电管控模式。一般造成电力设备故障或是误操作的问题中，电压/电流静态偏差和动态扰动等现象较为常见，表现为电压或频率存在明显的有效值变化，或出现电压波动、闪变、电压暂降等现象，严重时会出现暂态和瞬态过电压引起参数变化。我国针对电能质量的标准主要集中在三相电压允许不平衡度的规定和电力系统频率允许偏差等方面，借助电力监控系统应用元件对其进行实时的数据记录和汇总，以保证综合控制的规范性。