【技术应用案例】组态软件和串口服务器在变电站综合自动化中的应用

作者：技术部　张杰　

　　摘要:随着个人计算机（PC）的普及和开放系统的推广，基于PC的工业组态软件在工业控制领域不断发展壮大。世纪星组态软件为开发适合现代化控制要求的系统提供了一个图文并茂、形象直观和开放性好的软件平台。
　　利用世纪星V7.22 开发的变电站监控系统，可实现实时数据显示、数据报表、报警记录和远程监控等功能，形成了一套独立的、完整的在线监测与控制系统。在变电站内利用下位硬件设备、串口服务器及上位机系统完成各类信号的采集、系统监控及管理任务,并通过TCP/IP网络相互通讯，为变电站的安全、经济和可靠运行提供了保证。

1 前言

　　变电站的设备分布比较分散，而且监控室与变电站的距离较远，进行数据采集以及通讯比较麻烦，但是使用串口服务器就十分方便，可以借助现有的公司局域网来形成一个通讯网络，方便上位监控系统来采集数据实现监控，底端的保护控制装置通过串行通信接入TCP/IP局域网。

2 组态软件

　　组态软件采用世纪星组态软件，是北京世纪长秋科技有限公司开发的在WINDOWS 环境下解决生产和过程自动化、可视化信息、显示和实现控制策略的SCADA 系统人机接口（HMI-Human Machine Interface）。它提供适用于各类场合的图形显示、报警、数据记录以及报表的各种功能，能实现高性能的过程偶合、快速的画面更新和可靠的资料处理，具有较高的实用性。
　　世纪星组态软件具有丰富的软件接口，使用者可应用世纪星作为其系统扩展的基础，通过开放接口开发自己的应用软件。世纪星组态软件使用面向对象的软件编程技术，将所有工程工具的组态功能集成在一起，提供用于过程可视化和操作的全部基本功能。此外，提供宽范围的编辑功能和接口，使用户为其独特的应用单独组态。

3 基于组态软件和串口服务器的监控网络设计

　　变电站运行数据通过串行通信接入TCP/IP传输网络传送到上位机上。处于监控站计算机可以远程监控变电站监测数据的变化。
　　串口服务器把设备数据通过串行口协议集多台设备现场设备数据，然后以TCP/IP网络采集形式传输数据到局域网内。数据采集站通过虚拟串口接收传回来的数据。同时数据采集站使用世纪星组态软件的联网运行功能，共享数据到其他的监控站。监控站之间由互联网连接，没有距离限制。

4 世纪星组态软件实时数据采集

　　通过串口服务器之后组态软件的数据采集就和近距离直接连接硬件是一样。远距离现场的设备数据通过串行协议采集后通过TCP/IP传送到上位机，上位机通过虚拟串口软件，这个软件就负责把TCP/IP传送过来的协议以串行协议的方式传送给上位机组态软件，然后建立画面，进行一系列的组态，就能完成监控系统的组建。

5 结语

　　随着计算机网络、通讯科学技术与自动化技术的高速发展，工业现场的情况越来越复杂，结构越来越大，这样设备的分布越来越分散，要对这样的系统进行集中监控就必须采用合适的通讯网络，现在串口服务器提供了比较好的解决办法，很多工业设备的通讯方式还是以串口为主，但是串口通讯的远距离通讯的问题很大，组网也比较麻烦，借助串口服务器走局域网的网络模式就比较方便，系统设计原理清晰，开发简单，维护方便，实用性强，目前已得到实际应用。