监控软件;力控软件;控制系统;网关
概述
　　
　　目前在企业信息化、楼宇BAS、工控项目中监控设备种类繁多，系统联网中通信协议的多样化问题，越来越突出，已严重影响到自动化系统的性能、工期、成本和系统稳定，解决自动化系统通信协议的转换及通信标准化的问题意义重大。
　　
　　北京三维力控科技有限公司推出的pFieldComm网关服务器可以解决目前过程自动化、电力自动化、楼宇IBMS、企业信息化中由于各软件系统、设备通信协议不*，造成系统通信连接和数据交换成本加大的困难。
　　
　　力控pFieldComm网关服务器的核心软件是一个脱离于具体硬件设备的接口通信服务平台，依据其开放的实时数据库，可以简化系统中异种协议的转换和系统联网过程，异种协议容易接入并可转换为标准协议（如OPC方式）并与其它系统联网。
　　
　　力控pFieldComm网关服务器运行软件可运行于桌面操作系统或嵌入式操作系统中，适用于电力自动化系统及工业自动化系统。可广泛应用于发电、变电、化工、石油、楼宇、水利、冶金、机械、交通、环保等领域的企业信息化项目中。
　　

　　
　　系统结构
　　

　　主要功能：
　　◆ 实时数据采集和处理，不但可以实现串口、以太网、现场总线物理层的通信协议转换、同时在数据链路协议层的通信协议也可以相互转换；
　　◆ 具备将非标准通信协议转化为标准通信协议的功能，具有开放性的OPC接口；
　　◆ 支持GPRS、CDMA、数传电台、拨号、卫星等远程通信方式。
　　
　　应用方式：
　　◆ 网络通信数据网关：支持SNMP协议的代理与服务，方便联网；
　　◆ 实时数据接口站：钢铁、石化计量现场数据管理采集站；
　　◆ 楼宇IBMS系统设备集成网关：实现楼宇不同厂家设备与子系统连接；
　　◆ 电力数据通信网关：作为电力通信前置机实现规约转换；
　　◆ 发电SIS数据接口站：与PI等SIS实时数据库具备双向的数据接口；
　　◆ 可以充当实时数据库PI、Infoplus、PHD、 iHistorian、InSQL等系统的数据采集站；
　　
　　软件结构
　　
　　pFieldComm系统是一个能够进行自动数据采集和自动数据转发的软件，pFieldComm的数据采集是按照使用人员事先组态或者设定好的通信协议进行数据采集，要采集的数据设备的物理地址、通道地址或者参数名称也是能够由使用人员自主设定。
　　
　　pFieldComm的数据转发，则是将pFieldComm当作一台数据服务器，接受来自数据采集主机的数据采集指令，pFieldComm的数据转发协议类型、站物理地址、转发数据通道地址或者参数名称由使用人员自主设定，所有数据采集、转发均支持数据的读、写双向访问,根据安全需要可以设置成只读方式，保证系统数据的安全。
　　
　　软件组成
　　
　　软件由开发系统、运行系统、协议开发工具包（SDK）等构成。开发维护软件运行在PC上，通过PC可以对通信网关的运行软件进行上传、下载、远程启动、报文监测等功能。运行软件运行在网关设备内，出厂时由厂家工程人员自动配置好。
　　
　　数据处理
　　
　　pFieldComm系统适用于不断更新且快速变化的数据及事件处理，能够以各种方式对数据库进行各种操作，包括：数据运算处理、历史数据存储、统计处理、报警处理、服务请求等。
　　
　　pFieldComm系统利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法，针对不同的应用需求和特点，采用L树索引技术、的内存分配和管理方法、数据字典和结构化的设计，并采用了多线程和并行处理方式等技术。
　　
　　通信协议转换部分
　　
　　特点：
　　◆ 支持串口、以太网、现场总线、拨号、电台、GSM/GPRS/CDMA等多种通信方式；
　　◆ 提供端到端的“协议转发”方案，灵活可扩展通信口多达32个；
　　◆ 支持故障容错，集高可靠性、可扩展性、灵活性于一体；
　　◆ 支持 多 转 多 的协议转换模式，方便不同系统共享相同数据；
　　◆ 高效稳定的软件内核，高速数据交换通道；
　　◆ 支持OPC、DDE、ODBC方式数据转换；
　　◆ 对于不便公开的保密协议，用户可利用驱动开发包自行开发采集设备的驱动程序；
　　
　　输入方式：
　　◆ 物理层支持RS-232/485、以太网、现场总线，通信软件支持各种通信协议；
　　◆ 电力协议：MODBUS、IEC60870-5-102/103/104、DNP、IEC61850、JBUS等；
　　◆ 楼宇总线：LonWorks、BACNET、Batibus、SNMP等；
　　输出方式：
　　◆ 物理层支持RS-232/485、以太网，通信软件支持各种通信协议；
　　◆ 支持Modbus、Batibus、IEC60870-5-101/102/103/104、CDT、JBUS、IEC61850、SNMP等协议的数据转发；
　　典型应用设备：
　　◆ 支持、国内1000多种主流测控设备；
　　◆ 过程控制：PLC、DCS、变频器、测控模块、智能仪表、电子衡器等；
　　◆ 电力自动化：继电保护装置、直流屏、小电流选线装置、VQC自动装置等；
　　◆ 智能楼宇及机房监控：UPS、楼控设备、门禁系统、安防系统、消防系统等；
　　◆ 油品储运及加油站：雷达、伺服、光导、钢带等各种液位仪、发油系统、可燃气体报警器等多种设备；
　　
　　
　　硬件及网络接口：
　　
　　pFieldComm通信管理机可以采用通用的硬件平台，如研华公司的UNO、力控通信装置、通用工业控制机等，硬件平台装载pFieldComm通信协议转换软件系统后可完成多通信协议的联接、转换和通信数据采集、管理与网络数据共享等强大功能；
　　
　　设备特点：
　　◆ 苛刻工业现场考验，防震、抗震；
　　◆ 工业电源、无风扇，低功耗设计；
　　◆ 丰富的网络通信接口。
　　
　　设备指标：
　　◆ 电源：采用工业标准24VDC电源；
　　◆ 通信接口：具备RS232/485、以太网接口；
　　◆ 处理器：低功耗、无风扇处理；
　　◆ 存储器：工业级电子盘；
　　◆ 安装方式：DIN 导轨安装、面板安装、壁挂式安装；
　　◆ 扩展接口：良好的扩展接口，串口和以太网接口便于扩展。
　　
　　典型行业方案
　　
　　1．电力前置机应用方案：
　　
　　如下图：实现了电力101与104协议的转换，同时集成了电力行业的CAN与LON总线接口。
　　

　　2．电厂SIS：
　　

　　力控和目前电厂SIS常用的数据库具备丰富的双向接口，如和OSI的PI系统具备双向数据交换功能，可以充当嵌入式的SIS数据采集站，集成在SIS里，方便电厂的DAS和SIS应用。
　　
　　典型案例：
　　
　　1．楼宇IBMS应用
　　
　　楼宇IBMS、BAS通信联网的集成平台；
　　
　　楼宇BAS集成时常用的总线有LonWorks、BACnet、BatiBUS、Modbus等，由于软硬件互连的需求，需要在以上总线及协议中互相转换或者统一成OPC(OLE for Process Control )标准。OPC是工业数据交换的标准，所有符合OPC标准的服务和客户间都可以互相直接连接并交换数据，这样就方便整个楼宇IBMS的集成与应用。
　　

　　2．机房环境动力监控系统SNMP解决方案
　　
　　由于越来越多的UPS、电池、发电机等设备开始支持SNMP协议，要求这些设备可以直接“上网”被网管软件监控，因此，很多重要的机房环境动力监控系统都明确要求设备必须具有SNMP服务功能，以确保当电源发生不正常状态时，网络管理员可根据传来的信息得知事件发生，并进行处理。
　　
　　pFieldComm网关服务器支持SNMP代理的方式，可以使将UPS、电池、发电机等非标准协议的设备构成的机房环境动力监控系统接入到整个网管信息系统。
　　

　　环保
　　
　　污染源的在线监测
　　
　　力控pFieldComm具备强大的数学运算功能，支持国家环境质量、污染源在线监测的数据传输规约，可以方便的进行环保数据计算及环保数据整合，方便环保系统数据上传及联网，组态工具方便系统开发和维护。
　　

　　CEMS环保行业无人职守解决方案
　　
　　CEMS烟气连续监测系统是指对烟气进行脱硫除尘后，实现对烟气的排放浓度和烟气总量的连续监测。
　　
　　CEMS烟气连续监测系统一般是由颗粒物、气态污染物、烟气参数监测子系统组成，所有系统的数据需要经过运算与处理，然后进行远程传送，力控pFieldComm支持以上系统的数据采集与分析，是CEMS烟气系统的有力工具。
　　

　　典型应用介绍：
　　
　　力控pFieldComm系统应用于国电集团
　　

　　力控pFieldComm在该项目的应用解决了中国国电集团发电公司的相关发电机组、110kV出线、35 kV出线、厂用变等相关实时数据和电量数据接入发电厂数据集中子系统，并且通过光纤通信通道实时传送到北京的发电公司生产营销中心计算机系统。
　　
　　中国国电集团发电公司生产营销实时监管系统包括主站子系统、通信子系统和各发电厂数据集中子系统，发电公司下属的各发电厂（火力、水力发电厂）遍布全国，各电厂的现有自动化系统新旧交替，各厂家的自动化设备和系统、RTU设备型号不一，通信协议和通信接口种类繁多。
　　
　　力控pFieldComm自动化通信协议转换系统以其强大的协议转换能力、灵活的数据组态配置工具运行于工业级通信协议转换设备中，很好地解决了现场各厂家电力自动化设备和系统数据接入的问题。
　　

　　石化、冶金、化工计量数据整合：
　　
　　在石化、发电厂企业MES、SIS、ERP及实时数据库建设过程中，存在着大量的不同厂家和不同通信方式的过程设备。过程设备与实时数据库服务器之间的实时数据通信，无论从数据质量上还是数据的完整性上都存在着很多问题。集中表现在：
　　能源（配电室、变电所）、计量（水、电、气等）数据没有完整地进入实时数据库，实时数据采集留有很多空白点。
　　实时数据库对于物理上比较分散的数据源没有采集办法，造成MES、ERP等管理软件有些功能靠手工录入数据工作，影响了软件性能的发挥。
　　MES、SIS、ERP建设的实时数据采集接口兼容性、开放性不好，甚至提供的不是标准接口。当过程设备升级或管理软件升级后，接口程序需要重新开发。
　　
　　使用pFieldComm以后，轻松接入各种标准接口及各种ERP、计量、质量检测系统，对实时数据库PI、Infoplus、PHD、 iHistorian、InSQL等具有良好的兼容性。
　　
　　下图显示的是在锦西石化应用中，完成了计量数据、电气数据的信息整合。