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一、轉(zhuǎn)發(fā)問題提出
在復(fù)雜、龐大的現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中，往往需要管理層的中心控制室對多個現(xiàn)場層的數(shù)據(jù)進行集中控制。那么管理層是如何獲得這些數(shù)據(jù)的呢？這就是我們這篇文章研究的重點：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
所謂的現(xiàn)場層，就是由現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作站和設(shè)備組成的。圖1.1就是一個現(xiàn)場層實例，由現(xiàn)場設(shè)備控制器和現(xiàn)場操作平臺數(shù)據(jù)采集裝置TPC組成。
圖1.1 現(xiàn)場控制實例示意圖
所謂的管理層，就是管理1個或多個現(xiàn)場的中心層。
本文所研究的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)問題，主要是現(xiàn)場層某個控制點和下一個控制點間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，以及現(xiàn)場層的信息向中心管理層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
二、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境分析
1、信息平行轉(zhuǎn)發(fā)
所謂平行轉(zhuǎn)發(fā)，就是同樣在管理層或者是現(xiàn)場層，層內(nèi)的控制信息需要進行數(shù)據(jù)共享，采用轉(zhuǎn)發(fā)模式。
信息平行轉(zhuǎn)發(fā)的特點是轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)多為現(xiàn)場總線，甚至為同一條總線。
如果每個現(xiàn)場有多個控制點，每個控制點和下個點都有傳承關(guān)系，那么，需要把上一個點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個點。
通常，我們在控制現(xiàn)場遇到的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境包括兩種，一種是邏輯控制器，比如PLC直接中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；另外一種是通過嵌入式觸摸屏TPC做中轉(zhuǎn)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
第一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式環(huán)境如圖2.1.1所示：
圖2.1.1 PLC直接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)示意圖
現(xiàn)場信息是通過PLC進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的。我們可以看到信息源PLC2的數(shù)據(jù)是通過S7-226XPCN轉(zhuǎn)發(fā)給TPC的。這種轉(zhuǎn)發(fā)方式連接比較簡單，但對PLC的性能要求比較高，比如在上面的PLC中，必須選用S7-200系列高端的PLC。同時，在S7-226XPCN中，需要做自由口通訊的編程，也有一定工作量和技術(shù)含量。
優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡潔，實時性較高，專用性強。
缺點：由于硬件的限制和PLC編程的限制，擴展性較差。
這種情況的主要工作是PLC的選型和其內(nèi)部邏輯編程。在本文中，我們不做主要討論。
第二種，經(jīng)過嵌入式觸摸屏TPC的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，如圖2.1.2所示：
圖2.1.2 嵌入式TPC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)示意圖
如果PLC1需要PLC2的信息，可以通過控制柜上的觸摸屏進行轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式與第一種轉(zhuǎn)發(fā)情況相比，PLC可以專注于現(xiàn)場過程控制，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)交給TPC來完成。
優(yōu)點：PLC更為專注，TPC使用組態(tài)軟件，轉(zhuǎn)發(fā)工作量降低；模式的開放性和擴展性能更好。
缺點：因為TPC處理界面、存儲等并行事務(wù)更多，所以，針對通訊轉(zhuǎn)發(fā)的實時性能有可能減弱。
這種模式，在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用也很廣泛。由于TPC通訊擴展性很高，所以，轉(zhuǎn)發(fā)模式變化很多。比如，現(xiàn)場對轉(zhuǎn)發(fā)性能要求很低。那么，我們可以采用如圖2.1.3所示一個串行總線連接多臺PLC，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
圖2.1.3 串行總線連接PLC進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
而且，如果每個控制點距離很遠，可以借助以太網(wǎng)進行轉(zhuǎn)發(fā)，那么，可以通過這個控制點的機柜上面的觸摸屏TPC，和下一個控制點的機柜上面的觸摸屏TPC進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。如圖2.1.4所示：
圖2.1.4 觸摸屏TPC之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
這種轉(zhuǎn)發(fā)模式，是本文討論的重點。
來源：維庫開發(fā)網(wǎng)
