Quantum PLC的应用（一）

　随着计算机监控系统在水电站的推广应用，水电站自动化程度正在不断提高
。为满足水电站“无人值班，少人值守”的现代化管理要求，机组辅助设备和全
厂公用系统需要监视的模拟量、状态量及事故、故障信号也要上送计算机监控系
统。这些信号上送计算机监控系统的通信方式可以是继电器点对点方式，也可以
是串行口方式；而MB＋网通信实际正是串行口方式中的一种。
　　一、MB＋网的特点
　　MB+网是Mod bus Plus网络的简称，它是一个本地网络，允许主计算机、可编 
程控制器和其他数据源以对等方式进行通信，适用于工业控制领域。MB＋网具有 
高速、对等通信结构简单、安装费用低等特点；其通信速度为1MBps，通信介质为 
双绞线。 
　　MB+网的典型应用主要包括网络控制、数据采集、信号监测、程序上装/下传
、远程测试编程等。
　　标准MB＋网最多可支持32个对等节点，通信距离为457.2m1500英尺。一个MB
＋网可以分成一个或多个段，段与段之间用RR85中继器连接。一个MB+网最多可以
使用3个RR85，使网络最大扩展到64个节点1828.8m 6000英尺通信距离。当应用中 
需要访问多于64个节点或通信距离大于1828.8m时，使用BP85网桥将多个MB+网络 
连接在一起。万家寨水电站的MB＋网总共连接了14个节点。
　　网络包括厂内检修排水系统（A）、厂内渗漏排水系统（B）、厂外坝基排水
系统（C）、#9坝段排水系统（D）、#15坝段排水系统（E）、厂内低压气系统（F
）、坝顶低压气系统（G）、中压气系统（H）、公用油压系统（I）、引黄取水口
系统（J）、泄流底孔系统（K）、底孔排沙系统（L）、机组快速闸门系统（M）
及电压切换装置（N）等，几乎包括了整个枢纽的全部辅助系统。这些设备分布范
围广，通信距离长。因此万家寨水电站的MB+网实际分为坝上和厂区两部分，使用
BP85进行连接。另外，坝上部分MB＋网使用了3个RR85中继器，厂区部分MB+网使
用了两个RR85中继器。
　　二、MB+网的网络结构
　　MB+网上的节点均为对等逻辑关系，通过获得令牌来传递网络信息。网络中的
每一个节点均分配有一个惟一的地址，一个节点拥有令牌就可以与所选的目标进
行信息传递，或与网络上所有节点交换信息。
　　MB+网的网络介质是一根屏蔽双绞线，将各节点链式联接到MB＋网上。与电缆
连接的专用插头可插进每个节点的9针Mod bus Plus口上，在一个网络的两端节点 
，使用专用的终端插头，在其余中间节点使用专用的在线插头。 
　　三、MB+网的主要构成部件
　　MB+网的构成部件主要包括可编程控制器（PLC）、RR85中继器、BP85网桥、
BM85网桥多路器等。可编程控制器（PLC）作为MB+网的节点部件，也是MB+网的关
键部件。可编程控制器（PLC）现已广泛应用于工业控制领域，万家寨水电站公用
系统使用的可编程控制器（PLC）主要是施耐德Modicon 984系列的PLC。RR85中继 
器、BP85网桥、BM85网桥多路器是MB+网的连接部件。其中RR85中继器用于MB+网 
网内段与段的连接，BP85网桥则用于MB+网与MB+网之间的连接，而BM85用于MB+网 
与RS232接口设备的连接。万家寨水电站MB+网的原设计方案就是用BM85来把MB+网 
连接到全厂计算机监控系统。 
　　四、MB+网与计算机监控系统的连接
　　万家寨水电站辅助系统与计算机监控系统的联系主要通过MB+网（部分较重要
的信号同时采用硬接线方式）。根据最初设计，MB＋网与计算机监控系统的连接
是通过网桥多路器BM85接入计算机监控系统的现地控制单元8LCU，直接与工控机
通信。即工控机向BM85发出通信请求——BM85向某台MB+网上的PLC
召唤数据——BM85向工控机传送数据。这种连接方式，在MB+网节点较少时是可取
的；而当MB+网节点多达数十个时，须经过数十次通信过程才能完成一次数据采集
，不仅速度满足不了实时控制的要求，而且增加了工控机的通信负担（每一条信
文均受到低速串口的限制），这一问题已在一些电站得到证实。
　　万家寨水电站MB+网节点多达14个，因此原设计方案必须进行修改。现行方案
如图３，取消BM85，由8LCU的PLC与MB+网先进行通信，再与工控机通信。这样，
在8LCU的PLC中编写与MB+网的通信程序，由于PLC软件负担很轻，可以不断通过高
速的MB+网与辅机PLC通信并将数据组织好，由工控机通过串行口定时一次取走，
大大加快了通信速度，保证了实时性。
　　五、MB+网的一些组网问题
　　由于MB+网上送的信号主要用于一般监视，因此对其可靠性要求没有全厂计算
机监控系统那么高，但仍应注意以下问题：
　　第一，通信电缆与动力电缆尽量分开布置，否则MB+网容易受到干扰，出现误
报现象。不过由于干扰信号均是脉冲性，而所连接系统的一些重要信号另外还通
过硬接线方式接到计算机监控系统，因此影响不大；但如果这种情况较严重，仍
会影响运行人员的正常监视，带来不必要的麻烦。
　　第二，MB+网中的RR85、BP85及BM85均需要交流220V的工作电源，这些工作电
源最好设置独立的电源，而不应就近从相邻的辅助系统控制电源取得。因为如果
从相邻的辅助系统控制电源取得，当该辅助系统停电检修时，将造成MB＋网从此
处中断，影响运行监视。
　　六、结 语 
　　2001年下半年，万家寨水电站的MB+网通过验收投入使用，且取得了较好的效
果。MB+网的应用，是对水电站计算机监控系统的补充，使得远方监视辅助系统的
设备状态成为可能。大大减轻了运行人员的巡视负担，为水电站实现“无人值班
，少人值守”的现代化管理奠定了基础。(李桂红 张耀普)
(摘自电子工程师园地网站)

（MB+网在万家寨水电站的）

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