一种电厂现场总线dpv1管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电厂PR0FIBUS现场总线管理系统技术领域，具体涉及一种电厂现场总线DPVl管理系统。
【背景技术】
[0002]PR0FIBUS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。PR0FIBUS 由三个兼容部分组成，即 PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Pro c ess Automat1n)、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message specificat1n)。PR0FIBUS-DPV1在1998年4月提出，对PR0FIBUS-DPV0协议进行了扩充，DPVl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。DPVl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。
[0003]PR0FIBUS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(ElectronicDevice Descript1n Language)是由三大现场总线基金会HART基金会、FF基金会、PR0FIBUS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。
[0004]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。
[0005]现有技术的主要局限:
[0006](I)电厂PR0FIBUS控制系统多为DPVO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。
[0007](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。
[0008](3)尽管PR0FIBUS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。
[0009](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。
[0010](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】
[0011]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电厂现场总线DPVl管理系统，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。
[0012]为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0013]一种电厂现场总线DPVl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DPVl主站8间通过底板并行总线连接，所述现场总线DPVl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PR0FIBUS-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PR0FIBUS-PA规范的智能现场设备。
[0014]所述执行机构9、阀门10、DP/PA耦合器11、压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14的连接次序和数量选择能够根据PR0FIBUS规范以及电厂设计需要进行更改。
[0015]所述控制器7的数量和选择能够根据设计需要进行扩展。
[0016]所述以太网交换设备6能够根据以太网的拓扑结构进行扩展。
[0017]上述所述电厂现场总线DPVl管理系统的管理方法，工程师通过现场设备组态平台4将执行机构9、阀门10、压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14的GSD文件和EDD文件通过以太网交换设备6传输到智能现场设备管理平台1，智能现场设备管理平台I根据上传的GSD文件和EDD文件形成智能现场设备管理目录；现场设备组态平台4根据电厂现场设备的地址和类型配置信息、电厂现场设备的GSD文件给出的模块以及数据点的信息对设备进行组态，形成总线参数集和设备参数集，通过以太网交换设备6传输到控制器7，控制器7将配置信息转发给现场总线DPVl主站8，现场总线DPVl主站8根据配置信息对数据通信总线和智能现场设备的执行机构9、阀门10、压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14进行初始化配置，完成初始化配置之后，执行机构9、阀门10、DP/PA耦合器11、压力变送器12、温度变送器13和智能传感器14就在现场总线DPVl主站⑶的控制下进行周期性循环数据通信。
[0018]在控制器7、现场总线DPVl主站8、阀门10、压力变送器12、温度变送器13、智能传感器14和DP/PA耦合器11进入周期性循环通信后，现场设备组态平台4能够对现场设备的参数(包括设备的量程，报警上限，报警下限，输出通道选择以及设备地址等信息)进行修改和调整。
[0019]所述对现场设备的参数进行修改和调整通过非循环通信完成，非循环通信请求数据帧下行过程如下所述:
[0020](I)现场设备组态平台4或者操作员站5读取本地组态平台中设备的地址和唯一标识符信息，通过以太网交换设备6请求智能现场设备EDD解析服务器3的数据服务，智能现场设备EDD解析服务器3在接收到请求指令后，通过以太网交换设备6访问智能现场设备管理平台(1)，请求对应设备的EDD文件，智能现场设备管理平台I在收到该请求后，将指定设备的EDD文件通过以太网交换设备6发送至智能现场设备EDD解析服务器3，智能现场设备EDD解析服务器3在收到该EDD文件后，对该EDD文件进行解析，解析完成后形成XML文件并通过以太网交换设备6将该XML文件发送至现场设备组态平台4 ;
[0021](2)现场设备组态平台4在接收到智能现场设备EDD解析服务器3传来的XML文件后，根据XML文件内容(槽号、索引号等)生成请求指令(读指令或者写指令)，并向控制器7发送该请求指令，控制器7在接收到指令后转发该指令到现场总线DPVl主站8 ;
[0022](3)现场总线DPVl主站8将接收的指令信息发送到对应的现场设备，现场设备根据指令内容准备设备的数据，数据准备完成后生成应答数据帧，等待获得令牌后将应答数据帧传输到现场总线DPVl主站8 ；
[0023]数据帧的上行过程按下行过程的相反方向将数据帧传送到现场设备组态平台4或者操作员站5，上行数据帧为下行请求数据帧的应答帧或者设备产生的事件指示帧。
[0024]所述智能现场设备EDD解析服务器3通过以太网交换设备6向用户提供XML文件服务接口和OPC服务器服务，智能现场设备EDD解析服务器3根据EDDL规范将智能设备的EDD文件翻译成XML文件，形