[实用新型]一种可编程逻辑控制器之间数据直接通信装置

说明书

本实用新型提供了一种可编程逻辑控制器之间数据直接通信装置，包括：第一管线设备、第二管线设备、第一输入输出模块、第二输入输出模块、Quantum PLC CPU、以太网模块、AB PLC CPU、协议转换模块和交换机；第一管线设备通过信号电缆与第一输入输出模块双向连接，第一输入输出模块、AB PLC CPU和协议转换模块之间通过背板连接，协议转换模块通过网线连接至交换机；第二管线设备通过信号电缆与第二输入输出模块双向连接，第二输入输出模块、Quantum PLC CPU、以太网模块之间通过背板连接，以太网模块通过网线连接至交换机；可实现不同PLC间数据的双向直接传输，解决数据传输延迟问题，降低SCADA系统运行负荷，减少无关设备，提高通信可靠性。同时使用简单便捷，便于日常维护使用。

技术领域

本实用新型涉及长输天然气管道自动控制技术领域，尤其涉及一种可编程逻辑控制器之间数据直接通信装置，应用于具有Quantum PLC与AB PLC的合建站场，并使该两种PLC 实现数据直接通信。

背景技术

长输天然气管道合建站场设置有多套PLC，一般为两种类型，即Quantum PLC与ABPLC。不同型号PLC之间没有设置与之相匹配的独立通信接口，并且Quantum PLC与AB PLC各自实现数据传输的通信协议不一致(Quantum PLC支持MODBUS通信协议，AB PLC 支持CIP通信协议)。理论上可以通过各自PLC远程I/O模块通道，增加硬接线的方式实现数据点对点的直接传输，对于传输较少的数据可以使用此方法，但一般合建站不同PLC 之间数据传输量大，硬件上无法满足通道点对点通信，此方法实际并不可行。

目前来说，Quantum PLC与AB PLC间的数据通信是通过上位机、交换机、通信服务器等中间设备共同参与的方式实现。数据流向参考图1，协议转换过程对应参考图2。所有设备均接入交换机，其中通信过程①为Quantum PLC读取AB PLC数据流程，通信过程②为ABPLC读取Quantum PLC数据流程。对于①来说，AB PLC中数据先由通信服务器采集到上位机中，再从上位机通过通信服务器写入到Quantum PLC，协议转换过程为“CIP协议→MODBUS协议→IEC104协议→MODBUS协议”。反之AB PLC读取Quantum PLC数据方法相同，协议转换过程相反。

此数据传输方式通过上位机数据库反写实现Quantum PLC与AB PLC间的数据间接传输，中间需要经过多个设备和多次协议转换，占用多余上位机和通信服务器资源。根据实际应用情况来看，该种方式可靠性差，数据通信有一定延时，同时会导致上位机的负荷增加，影响整个SCADA系统运行，严重情况下，数据无法进行传输，并且随着站场改建扩建增加，此通信方式对整个系统运行造成的影响越来越突显。另外，使用此方式，添加通信数据点的过程繁琐复杂，除了需要在Quantum PLC与AB PLC中添加通信数据点外，还需要修改通信服务器配置文件和上位机数据库。

实用新型内容

为了解决传统方法采用的数据库反写通信方式，造成的数据传输延迟、SCADA系统运行负荷较高，且添加通信数据点过程繁琐的技术问题。本实用新型提出了一种可编程逻辑控制器之间数据直接通信装置。关键技术手段是使用AB PLC协议转换模块和QuantumPLC 以太网模块，将不同设备的不同通信协议统一为MODBUS TCP协议，通过软件修改程序建立Quantum PLC与AB PLC数据直接通信连接，并使数据地址一一对应。

为了实现上述目的，本实用新型一种可编程逻辑控制器之间数据直接通信装置包括以下模块：

第一管线设备、第二管线设备、第一输入输出模块、第二输入输出模块、QuantumPLC CPU、以太网模块、AB PLC CPU、协议转换模块和交换机；

第一管线设备、第二管线设备、第一输入输出模块、第二输入输出模块、QuantumPLCCPU、以太网模块、AB PLC CPU、协议转换模块和交换机；