在城市轨道交通信息通讯系统中，传输系统是其核心和骨干系统，各种信息都是通过传输系统来完成传递的。当前在我国城市轨道系统中比较常见的传输技术主要有三种，以下将简单介绍分析这三种技术。
1开放式传输网络技术
开放式传输网络技术的性能比较稳定，具备非常多的接口类型还有数据，是一项专门为城市轨道交通进行服务的技术。然而，由于该技术缺乏统一的国际标准，造成其本身的封闭性，不利于进行系统的升级和优化。另外，我国在城市轨道交通方面的业务量越来越大，在宽带不断改进的环境下，开放式传输网络技术已经适应不了宽带的需求。
2同步数字传输技术
同步作数字传输技术，作为电信骨干网中非常重要的一部分，比开放式传输网络技术显得更加成熟和优秀。该技术具备统一的国际标准，为系统的更新换代提供了可能性，另外还有自愈以及网管的功能。但是，该技术还有一些欠缺，例如，语音业务是同步数字传输技术主要服务项目，因此在数据和图像业务方面还存在着不足。
3异步转移模式技术
异步转移模式技术的优势在于，一是业务服务对象比较多样，可以给各种业务提供服务，特别是在视频的相关业务中，其效果非常明显；二是能够有效地提高宽带的使用效率，这是因为该技术属于面向连接的技术，使用统计复用功能就能实现宽带利用率的提高。然而，由于异步转移模式技术系统的复杂性，导致该技术不够准确可靠，此外该技术的成本比较高，这也对该技术的发展产生了不利的影响。另外值得一提的是，随着各种新型通讯新技术的开发和涌现，轨道交通的业务有了相当程度的发展，新型的业务不断成熟，对宽带的需求也有所上升。在未来城市轨道交通信息通讯系统中，将会采用千兆以太网技术和粗波分复用技术。其中，千兆以太网技术，能够和以太网及快速以太网兼容，并且具有直接、快速的特点，设备比较便宜，传输距离长，在一定程度上能够让城市轨道交通信息通讯系统组网的要求得到满足，而且也解决了以太网存在的缺陷；粗波分复用技术，已成为大容量电信骨干网的首选，它具有操作简单、价格便宜以及容量大等优点，未来城市轨道交通信息通讯系统中可以充分利用粗波分复用技术，值得推广。
二城市轨道交通信息通讯系统的其他子系统
1公务电话系统
公务电话系统作为轨道交通运营控制的重要通讯工具，主要是用于轨道交通线内部的一般公务通信，并且连接了市话网和一些相关的轨道交通线的公务电话网。在轨道交通线内部，可以直接通过拨号进行通话；如果与公用电话网的用户通话，那么是由全自动或是半自动的出入局来完成呼叫。另外，该系统应该要有其他普通程控交换系统所不具备的功能，例如，和时钟系统的时间达到一致。
2专用电话系统
专用电话系统是轨道系统所专用的，是为轨道交通行车指挥、系统能够正常运行所专门设置的通信设备，主要负责的是控制中心和各车站的列车、电力、防灾及公安等方面的调度，并且还提供了紧急电话、调度电话以及站间电话业务。在轨道交通中使用专用电话系统，有利于工作人员指挥列车的运行，以及进行设备的操作，同时也为行车调度提供了有力的支持。在应对突发状况时，为了快速解决事件，可以把系统内部的每台电话都设置成热线电话，进而保障行车安全。
3闭路电视监控系统
闭路电子监控系统通过图像通讯，能够跟踪、监控和记录实时的动态图像。该系统还具有指挥和管理的功能，有利于实现城市轨道交通自动化调度和管理。另外，电视监控系统的传输具有不对称的特点，导致车站到中心需要比较大的宽带，而中心到车站运用低速的数据业务即可。就目前来看，ATM技术仍是电视监控系统中最佳的传输机制，该系统可以利用ATM技术按需求连接、分配带宽的特点，保证图像的质量，同时也节省了所占的宽带。
4广播系统、时钟系统、无线系统、电源系统
广播系统由控制中心广播系统、停车场广播系统组成。首先广播系统采用的是模块化的设计，因而结构很简单，便于操作和安装；其次该系统具备很好的兼容性以及一致性，采取的是进口数字音频信号处理设备，可以根据需要进行自由组合。时钟系统主要有设在控制中心的GPS接收设备、主控母钟、各站铺助母钟、子钟以及传输设备等组成，其作用在于为乘客与工作人员提供标准时间，并且为其他系统提供统一的时间信号，从而实现全县统一的时间标准。无线通信系统包括列车无线通信、公安无线通信以及消防无线通信。是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。电源系统是为通信设备中各系统正常运行提供电源保障。所以，电源系统一定要具有安全性和可靠性，可以满足不间断的运行。
三结束语
武器系统网络拓扑
1系统网络拓扑设计
某武器系统地面15个节点，弹上8个节点，若全部采用星形结构，假设地面每个节点距“中央设备”的平均距离为3m、弹上每个节点距“中央设备”的平均距离为5m，则总线总长度为：15×3×2＋8×5×2＝170m根据2.2.2条的论述，此结果大于134.2m，是不适用的，因此系统不能全部采用星形结构。
若全部采用链形结构，由于导弹发动机燃烧喷出的尾焰、导弹发射后的冲击力都可能对链的连接点产生影响，影响整个系统的通讯。所以，将8发导弹单独组网并与地面网络隔离是必要的，即采用“双网”完成系统通讯。地面各节点位置相对固定，适合采用链型网络。总线的主干网布好后，在联试联调中各节点移动、离开主干网，都不会影响其它节点的正常通讯。弹上网络适合选择星形结构。基于以上分析，最终的某武器系统网络由导弹网络及导弹发射车网络（地面网）组成，地面CAN网络为链型结构，由屏蔽双绞线加两端的匹配电阻构成，各部件节点挂接在网络上；导弹网络为星型结构，所有节点通过接插件接在CANHUB上。网络拓扑见图3，图3中虚线所示的连接，在导弹飞离发射架后断开。地面网与弹上网之间通讯，还需要转接设备，目前使用发控装置（图3中节点3）进行转接。
发控装置有两个独立的CAN口，一个与地面网络连接，另一个与弹上网络连接；发控装置CPU对数据判读，将两个CAN口数据相互传递，实现地面数据上传或弹上数据下传。在实验室摸底时，发控装置计算机两个CAN口数据转接的延迟不大于2ms。
在导弹发射前，地面网所有分系统已经上电工作，弹上只有弹上计算机接收地面发控装置装定的诸元。导弹击发并飞离发射架后，弹上计算机与发控装置的连接断开，导弹所有节点上电工作，形成导弹、导弹发射车两个独立的CAN网络。增加或失去一个节点对CAN网络通讯没有明显影响，而且导弹与武器站两个网络之间没有直接连接，所以导弹是否在位不影响武器系统的通讯。
2最大总线线路估算
根据各项参数及芯片特性，考虑网络拓扑结构的特点，计算总线最大长度及两个节点之间的最小距离如下有以下两个公式：
系统通讯延时
1系统流程分析
系统工作流程主要分为五个阶段，其中只有传递对准阶段数据量大、实时性要求高，其它时间段的通讯有的数据量大但实时性要求不高，有的实时性要求高但数据量不大。在传递对准阶段，节点A将敏感到的传递对准信息通过CAN总线发送给发控装置，发控装置再转发给弹上计算机；弹上计算机通过RS422将传递对准信息传给节点B，节点B执行传递对准任务。
2传递延时计算
按照传递对准信息传递要求，有：式中，B为波特率，T转为发控装置的两个CAN口进行传递对准信息传递所需时间。T转在电路上有微秒级的延迟，更多的延迟是进行打包转发、数据拼接所耗费的时间。经过实验室摸底，时间T转<2ms。t0不大于5ms，则上式为：
2.1波特率选250kbps
当波特率选择250kbps时，式（3）为18.94ms<20ms；此时总线负载预计为：当总线数据量小于30%时，CAN总线才能稳定可靠工作。波特率为250kbps时，CAN总线负载大于30%，不能满足系统要求。
2.2波特率选500kbps
当波特率为500kbps时，式（3）为17.08ms<20ms；此时总线负载预计为：能够满足CAN总线的要求。
2.3结论
综上所述，系统在进行传递对准时，如果没有其它大数据量的信息传递，波特率选择为500kbps时，传递对准信息传递时间小于20ms，总线负载小于30%，能够满足系统要求。
1.1技术力量相对薄弱
由于通讯技术的限制，我国油田通信信息网络系统的技术力量相对薄弱，在处理一般问题时，尚能够根据已有的相关知识，作出大概的了解和认知，从基本角度，完成对问题的处理和解决。而对于特殊问题，由于技术的限制，往往无法正确认识到问题的关键所在，从而造成了时间延误，形成通信网络系统的漏洞，对油田的企业建设形成影响。
1.2缺乏系统的安全保障
系统的安全保障，主要侧重于法律层面。众所周知，我国作为一个法治国家，对于法律条文的设定和推广，往往由相关部门专门负责。然而，由于油田事业具有较高的机密性和严谨性，法律部门未能真正落实到油田领域发展的深处，对于通信信息网络系统所存在的安全隐患，无法用法律方法作出及时的保护和处理，导致了安全保障的缺失。
1.3通讯信息的标准尚未统一
现阶段的油田事业日益蓬勃，不少中小企业随之兴起，尽管油田企业的数量和规模，在原有基础上有了有效提升，却由于尚未形成统一的标准，而容易造成企业之间的矛盾与冲突。在油田通讯信息网络系统建设时，往往会因为双方的理解力存在一定偏差，而导致信息的标准未能统一，对外宣传和传播时容易出现误差，造成不必要的麻烦。
二、后期油田通讯信息网络系统的解决方案
2.1优化通讯信息技术
在后阶段的油田网络系统优化过程中，应该着重于强化通讯信息技术，而技术方面的支持，企业可以强化学校和企业之间的合作，用企业的利润和资金，赞助学校的基本建设，而学校方面，则尽可能培养多样性人才，为企业建设做好充足的人才储备，尤其是相应通信信息技术的专业人才，学校要和企业有效沟通，促成油田相关企业建设和网络信息优化。
2.2统一信息系统标准
为了防止通讯信息系统的表述偏差，而造成油田领域内不同企业之间的相互抗争，往往需要采取格式化的方法，统一信息系统的标准，使得油田通信信息网络系统，对于一般的网络结构以及网络内部相关信息的单位和数值，都能够尽可以能做到标准化。而油田企业与之相关的部门，应该达成统一标准的制度，促使行业内的竞争呈现出公平合理化趋势。
2.3强化政企合作共赢
1.1探测资源
短波通讯系统在进行信息的传递过程中依赖于电磁波，通过天波的传播完成信息的交流，而在传播的过程中，电磁波会受到诸多环境因素的影响，其中包括认为因素以及自然因素，但是传播影响因素中最主要的为电离层参数。日夜交替以及太阳活动的影响都会对电离层参数造成影响，即控制点以及传播反射点的电离层参数会发生巨大的变化，虽然该种变化依照时间具有一定的规律，但是人们仍旧无法预料其随机起伏。为了能够使得该种变化尽可能的为人们所控制了解，从而更准确地对电离层变化参数予以预报，以此确定其对通讯电路影响，电离层探测环节是频率控制系统的必须组成。在短波通讯系统的频率管理系统中，探测资源的主要依据来自于电离层观测网络，包括垂测站、斜测站、斜向返回探测站和Chirp探测站等。
1.2软件资源
在频率管理中，软件资源在整个管理系统中以及辅助决策的过程中数据重要资源，通过软件资源能够实现系统接口功能以及人机交互功能，作为将系统内部资源以及通讯网络外部资源进行整合连接的重要纽带，在频率管理系统中，软件资源发挥了重要作用。系统所使用的软件资源主要包括通讯频率决策、电磁兼容分析以及点播传播计算、频率预报等软件，其中频率预报依照频率的不同还分为中长期预报软件以及实时预报软件和短期预报软件等。
1.3数据资源
在频率管理系统中，主要的数据资源来自无线电信息系统，除了由该系统提供的数据之外，还可以从电离层观测数据库中获得，而该数据库中的信息主要来自通讯空间电离层探测，从而保证数据资源库可以满足各种需求，例如提供电离层的实时数据以及太阳黑子相关数据和电离层的状态等。
1.4网络资源
频率管理系统中，系统需要配套建立起相应的网络资源，这是短波频率管理系统建设的必要项目。短波通讯网络中为了提高通讯品质，在系统的应用中将动态管理模式引入系统。从而保证实施频率分发可以发挥作用，实现系统频率的动态管理，而这一技术的应用需要建立在相应的网络之上，只有保证频率网络稳定才能实现频率的管理目标。
2关键技术分析
动态管理在短波通讯中的应用主要指实时监控通讯空间电磁环境以及电离层的动态变化，并在此基础上选择通讯所能够利用的最佳可通频率，保证通讯站之间的短波通讯，将最佳可通频率指配通讯车队。为了保证在短波通讯的过程中能够有效实现动态管理，就需要对其技术中的关键内容进行关注，这里的关键技术主要指频率的分发以及实时选择，另外频率指配以及电磁环境监测也是需要予以关注的重点。
2.1实时监测电磁环境
短波频率管理系统中的无线电监测分系统主要完成对通讯空间电磁信号的监测与测向任务，通过建立各类监测测向数据库进行数据统计分析，并向无线电管理控制中心提供频率指配与管理所需的信息。对各类干扰信号或指定的信号进行频谱分析、干扰分析以及测向和定位。无线电监测管理分系统主要由固定监测网（由监测站与一个中心控制计算机组成）和机动监测站（由频谱分析仪与控制计算机组成）两部分组成。它的主要功能有：频率时间占用度的测试和统计分析，监测需要的指定频段（频率）信号电平的扫描测试和频率时间占用度、信号电平分布统计分析和无线电信号发射参数的测量。利用监测设备已有的功能和多种算法，可完成信号频率、频偏、信号电平和场强、占有带宽等多种信号质量参数的测量和分析。无线电信号频谱测量，可完成无线电信号频谱的平滑、存储、重放和查询，提供与频率指配系统的接口，实现与频率指配系统的数据通信和交换。同时，该系统还具有实时性强、准确性高、机动性好等特点，它能实时提供无线电信号的频谱使用情况，为实时动态调整指配频率提供了实现途径。它能准确测量空中无线信号发射参数的特征，判明不明信号的属性和类别。还可远程遥控测量。
2.2实时选频
在短波通讯中，工作频率不能自由的进行选择，如若不然，通讯的可靠性就会大大降低。因此，工频的选择是短波通讯前必须完成的环节。而短波频率选择的实现，需要结合实测以及频率预测，主要的考虑内容包括通讯双方所在位置以及太阳黑子数等相关参数，因而将可通频段通过数据分析出来，利用斜测站以及垂测站和相关探测站等短波探测资源能够实时对可通频段进行探测选频。而在实时探测中不选用全频段的原因在于，通过这种方式能够有效将选频实时性予以提高，并在探测的过程中最大程度地消除外界环境干扰，实时选频的流程主要为：首先，依照GPS对通讯的车队位置进行确定；其次计算出太阳黑子数并对可通频段进行预测；同时对电离层进行有效的探测；在完成上述步骤后，最终确定最佳可通频率。
2.3指配短波频率
短波波段过窄是短波通讯在发展中受到的主要阻碍因素，加之电台数量过多，短波通讯在传播信号中方向性较差，由于传播范围广、没有针对性，因而电台和电台之间就会产生严重的干扰。另外在短波通讯过程中，电磁环境的影响也会造成通讯的不稳定，由于电磁环境随着通讯技术的发展变得越来越复杂，因而在短波通讯的过程中，信号极易受到外界的电磁干扰，而在这种复杂的环境中想要保证通讯频率的可靠安全，就需要保证电台对于电磁环境能够兼容，通过电磁兼容分析结果，有效指配通讯频率。在通讯的过程中需要在指配频段以及受到严重干扰的频率点时，将禁用频率以及保护频率进行区分，区分后向管理中心申请，得到确切的指配频率，完成短波通讯的频率指配。主要流程如下：首先实时选频系统需要进行频段指配的确定，然后进行频率的筛选，在筛选的过程中扣除保护频率以及禁用频率，同时也排除分配频率。筛选的依据主要来自短波频率动态资源库，同时在进行筛选的过程中遇到新的信息资源也存入资源库中。完成筛选后需要分析通讯中系统的电磁兼容，分析的主要数据依据为电磁环境检测库中信息以及台站数据库信息和电子设备信息，同时在分析的过程中也进行系统信息的更新，而电磁环境检测库中的信息同短波频率动态资源库中的信息也应当相互进行交流更新。完成电磁兼容分析后，系统应当向管理中心发送申请，从而确定工频，完成短波通讯的实时选频，并将最终的信息反馈到短波频率动态资源库中。
2.4分发短波频率
短波频率在进行通讯的过程中通过动态指配进行信号的传递，而短波频率则是实现这一环节的关键。通过短波频率分发系统，实现同车队的通讯，经过实时选择以及电磁检测和频率指配，从而将工频信号以信令的方式进行传递，实现短波频率的实时管理，确保通讯的可靠安全。其主要的工作流程如下：短波频率指配分系统通过确定短波频率分发决策完成信号的分配，将短波频率至网络中，同时监控电测环境，以此保证车队同控制中心之间的通讯畅通。其中频率网络是实现频率分发的关键。该网络主要包括远程通信站点电离层探测勤务通信信道和远程通讯频率指配信息传输通道。
（1）远程通讯站点间电离层探测
勤务通信信道远程通讯站点间电离层探测勤务通信信道的主要任务是在通讯站间交换数据，以实现探测数据的共享。它既是电离层探测的勤务通信信道，也可以作为正常的信息通信信道使用。目前，这个信道采用短波自适应技术来实现，在条件允许时，也可以采用卫星通信电路建立这个信道。
（2）远程通讯站间频率指配信息传输通道
频率管理（特别是实时频率管理）的最终结果，是产生一系列指配的通信频率或频率组。这些频率或频率组只有实时、正确地分发到相应的通信节点，才能达到建立可靠短波通信网的目的。因此，建立可靠的频率指配信息传输通道是非常重要的。特别是在通讯站间通过无线电手段建立这个通道，就显得更为重要。对于装有通讯频管系统的大、中型车队，可以利用其电离层探测勤务通信信道实现频率指配信息的传输，但对于没有安装这些设备的车队，频率指配信息的传输则需要有专门的通道。可以考虑设立或利用短波通播（广播）网络向车队频率指配信息，而通播网络本身使用的频率则需要通过预先规划，在车队远行之前通知车队。为使在大范围活动的车队都能可靠地接收到频率指配信息，通播必须根据覆盖区域在多个频率上进行。车队则在这些频率上自动扫描，并从信号最好的频率上接收信息。中、长期频率预报系统可以协助频率管理人员规划和选择这些通播频率。当然，要实现自动扫描接收，必须有约定的信号格式、调制方式和传输协议。接收端还需要有符合传输协议的专门信号评估和识别设备，以便在扫描过程中自动识别信号和评估信号质量，确定最佳接收频率。当然，在条件允许时采用卫星电路传输频率指配信息也是一种不错的选择。
3结束语
关键词：煤矿通讯；GPRS；GEPON
引言
在我国建设煤矿现代化的过程中，煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统，而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此，本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性，将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。
一、有线通讯方式
当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如cAN总线，PROf-bus总线等)、RS232总线方式、RS485总线方式以及当前流行的GEPON通讯方式等。这些方式优点是通信可靠，信号稳定。不足之处在于前期组网比较大，成本较高，易损坏。
现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
现场总线使得现场控制设备具有通信功能，通信标准的公开、一致，也使系统具备开放性，设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用；节省维护开销；为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：
一是寻求统一的现场总线国际标准；
二是IndustrialEthernet走向工业控制网络。
RS485通讯方式特点。RS485采用差分信号负逻辑，+2V～+6V表示“0”，6V～－2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS－485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，Rs-485收发器共模电压范围为7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道(信号地)，就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
GEPON通讯方式特点。GEPON(GigabitEthemetPassiveOpticalNetwork)将以太网(Ethernet，最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(PON，接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应IP数据业务的接入方式。由IEEES02．3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出．已形成标准802．3ah，可以环形，星形，也可以是井下巷道的树形，更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势，而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合，光缆使用少，传输带宽高，后期扩展容易，费用低。可以实现真正的“三网合一”。
综合几种通讯方式特点，可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求，但是如何合理布局组合，使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。
二、无线通讯方式
目前随着技术的发展，无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中，他们以低成本，易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定，容易大面积瘫痪等问题。当前，煤矿通讯系统中存在的方式主要有GPRs移动通信方式，GSM短消息方式、RFID以及Zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。GPRS通讯方式。GPRS的英文垒称是：“GeneralPacketRadioService”(译作“通用分组无线服务”)，它是利用“包交换”(Packet—Switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将Data封装成许多独立的封包，再将这些封包——传送出去，形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对广大用户来说是较合理的计费方式，因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。
GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。对原来GSM的电路交换数据传送方式，GPRs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术，用户上网可以免受掉线的麻烦。此外，使用GPRs上网的方法与WAP不同，用WAP上网就如在家中上网，先“拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRs则较优越，下载资料和通话可以同时进行。
Zigbee通讯方式。Zigbee的基础是IEEE802.15.但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的cDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
关键词：FOXBORO DCS系统 FBM224 通讯测试
中D分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0003-01
1 引言
I/A Series控制系统在化工行业广为使用，为了更方便广大用户的需求，此系统通过Modbus FB224通讯卡可以轻松的实现和其它控制系统及设备的通讯。此系统通讯量大，优于其它很多DCS系统。每个Modbus设备可以指定多达64个单独的处理任务，本文就着重论述此卡的使用、组态方法及通讯测试。
2 网络介绍
Modbus通讯接口组件可以和它的从站设备如：PLC和现场I/O设备以及I/A系统的CP60之间提供通讯接口，FBM224支持RS-232、RS-422或RS-485的通讯接口标准，并且可以以Modbus协议的RTU方式成功的实现通讯。每个I/A控制器通过FBM224卡的四个通讯口，可以存取多达2000个模拟量数值，或32000个数字量数值。一个处理器的网络连接如图1所示。
FBM224通信卡是以Modbus RTU主方式与Modbus从设备通信的，最多可以连接64个从设备。FBM224上有4个端口，既可单独使用，也可把1和2端口、3和4端口作为冗余端口使用。每个端口均可设置为RS-232、RS-422或RS-485通信链路。
FBM224和其相关端子附件（TA）适用多种类型的连接至设备，单端口或双重端口的设备连接，当使用RS-232通讯接口时连接至调制解调器，RS-232转换为RS-422或RS-485。FBM244和Modbus从站设备之间的通讯通过四端口的TA端子，每个用于RS-422或RS-485接线的端口是密集型的端子，每个端口都有一个DIP开关以选择总线终端电阻。对于RS-232接线TA具有一个标准的DB-25芯公插头，每个端口有24个DIP开关，可以用于任何RS-232配置。图2为一典型的RS-485的TA接线方式。
注意：用RS-422链路时，在FBM224和最远端从设备的接收端加终端电阻。用RS-485链路时，在FBM224和最远端从设备的收发端加终端电阻。
3 DCS组态
当一个通讯设备连接好以后我们就可以进行其组态，一般组态步骤如下：
（1）端口组态文件；（2）从设备处理文件；（3）ECB200模块；（4）ECB201模块；（5）在SMDH中，使ECB200在线（ON LINE），把端口组态文件下装到FBM224中（DB DOWNLOAD），此时，相应的端口有效（ENABLE PORTn）。若FBM224工作正常，ECB200变白；（6）在SMDH中，选择ECB201，下装从设备处理文件（DB DOWNLOAD），并使ECB201通信有效（ENABLE COMMUNICATION）。若与从设备通信正常，ECB201变白。冗余端口方式通信时，可以通过EQUIP INFO查看通信情况。
4 通讯测试
组态完以后有时通讯不上，我们可以进行通讯测试，以辨别是什么问题。
（1）首先安装设备检测软件，连上RS-485通讯器，“我的电脑”右健选择“属性”选择“硬件”，“设备管理器”中选择端口，可以按装，完成后可以看到端口号（USB Serial Port（COM3）），在配置文件时会用到。（2）打开测试软件MDBUS。（3）点击configuration选项，配置窗口中需要配置各个通讯参数。（4）完成配置后点击ok，点击右上方的displays按钮，选择monitor可以监视通讯的状态。（5）点击On按钮就会开始通讯测试，如果通讯正常这可同时看到发送和接收的数据。
5 结语
通过以上论述可以使我们更加熟悉与了解此DCS系统和从设备的通讯以及它的组态，可以和现场好多就地控制系统方便实现相互之间的通讯，方便工艺人员的监控和操作，从而使此DCS系统的性能充分发挥，服务生产需要。
参考文献
[1]肖格远，付喜亮，王广龙.FOXBORO系统DCS升级改造及相关问题处理[J].内蒙古电力2014（04）：40-41.
[2]傅文彬，夏晟，万家国.FOXBORO I/A’S DCS系统与TRICONEX ESD系统通讯浅析[J].泸天化科技，2014（03）：12-14.
关键词：可编程逻辑控制器(PLC)，MODBUSPLUS，MODBUS协议，PLC串口通讯，逻辑梯形图
0 引言
计算机监控系统在莲花发电厂得到广泛的应用，用来保障发电厂安全可靠运行。随着设备的升级改造，新设备与监控系统的联系越发的密切，各种不同的通讯方式导致改造设备有时不能很好的与监控系统配合进行工作，发电厂励磁系统在设备改造后便出现了信息的采集和无功数据下送错误的情况。因此，我们可以通过更改Plc通讯方式和更改程序里配合时间的方法来解决这类问题。
1 莲花发电厂励磁系统概述
1.1 连接方式介绍
励磁系统利用现场总线技术针对各个部分进行控制和信息交换。装置本身提供多种对外接口，实现与电站控制系统连接。莲花发电厂励磁系统在改造初期是作为MODBUS PLUS网络上的一个节点采用MODBUS PLUS协议与机组监控系统PLC进行监视和控制通讯。论文写作，MODBUSPLUS。
1.2 MB+网络中励磁调节器与机组监控系统PLC的协议
1.2.1 厂商定义协议的读写操作：
读取数据：MBP网关将励磁系统状态保存于10个寄存器中，PLC用MSTR功能块读取即可。
写入数据：无功数值的写入分为几个部分：
a．无功值给定Address：1025 Dec，PLC将无功值写入网关，网关将其传给励磁系统。
b．预置值进入恒无功调节Address：1026Dec，PLC将FF00 Hex写入网关，网关再向励磁系统发进入恒无功调节。
c．退出恒无功调节Address：1026 Dec，PLC将0000 Hex写入网关，网关再向励磁系统发退出恒无功调节。
在向网关置无功值之前，先将1025 Dec寄存器清零。每一次进入恒无功运行状态时，都必须重新设置无功值,否则命令无效。论文写作，MODBUSPLUS。具体的无功值为给定的无功值除以视在功率乘以10000。
2 在MB+网通讯下出现的问题
整个程序理论上符合励磁厂商提出的要求，但在实验运行过程中却存在诸多问题。主要现象为实际多次发电过程中出现下上位机送无功数值后，励磁调节器不能进行调整。励磁网关硬件出现SUBNET ERR子网错误。重启励磁系统电源，MB+网关子网故障消失。论文写作，MODBUSPLUS。初步判断励磁子网设备出现了问题导致子网错误，接收不到下行数据，这种问题可能跟程序的编写顺序有关，莲花发电厂监控系统经过改造之后现已使用施耐德公司昆腾系列UNITY 65160 PLC,里面装载的是UNITY PRO编写的程序。随着CPU处理速度的不断提高每一次的扫描过程不断缩短，本文中莲花发电厂监控系统所使用的CPU完整扫描程序约为20MS。这就导致了几种情况的发生，首先在以上所更正的程序中虽然恒无功调节的时间为8秒，之后无功给定数值没有改变，励磁调节器进行判断后没有进行再次的读取网关中所提供数值，但MSTR功能块依旧在每隔20MS一个周期的情况下向MB+网络上的励磁调节器节点发送相同数据，励磁装置不会读取但会不断的进行判断；其次，与励磁系统通讯属于双工方式上下行通讯的情况，对于数据的实时上送，PLC中MSTR的读取也会给励磁系统造成很大的负担；第三，根据第一个情况所示我们根据设计在下达一个指令的时候保持0.5S，其实就已经向外部设备发出≥500/20次指令，这种情况对于MB+网络中本身支持的这种端口设备来说符合电气标准要求，但励磁系统通过MB+转485的转换装置后就会带来一些问题，那么每一条指令的时间怎么确定既要满足励磁调节器判断、接受和运算又要保证其设备不会导致停止响应。论文写作，MODBUSPLUS。
3 分析问题和解决问题的方法
经过实验分析认为，由于励磁装置通讯接口速率与PLC之间不协调导致。建议将原PLC与励磁通讯装置的MB+通讯，改为主-从方式的MB通讯，施耐德651 60系列PLC硬件本身支持对RS232和RS485串口通讯。适用于小到中等规模的数据量传送(<= 255 个字节)且带确认的数据传输，采用平衡发送和差分接收方式实现通信数据传输速率低简单可靠。针对上述情况对程序作相应调整，在PLC中采用MB通讯功能指令XXMIT。该指令用来与其它支持Modbus协议的从设备进行Modbus通讯。
因为RS485通讯属于半双工通讯，所以XXMIT功能块依据这一特点规定同一时间内只允许一个XXMIT功能块占用串口，保证在低速率指令先后执行保证励磁系统正确接受，程序设计过程中时间的配合问题至关重要。首先要考虑到当一个指令执行时所需要多少个周期来完成，其次要考虑到串口通讯时为了可靠的工作，在485总线状态切换时需要做适当的延时因素的影响。所以程序设计过程中将无功设值、恒无功调节状态码和退出恒无功标志位按照严格的时间要求对励磁系统进行发送，时间精确到0.01秒为单位。在改造过程中，设计了通过XXMIT功能块来测试设备相应速度的简单方法（只是用于本文所提情况，为专业人员提供思路）。论文写作，MODBUSPLUS。强制M1，用BITBOY等串口通讯软件监视所发数据，记录发送的请求和返回信息，整套系统串口通讯的响应速度=请求速度×PLC内部扫描周期。以上程序中所用到的0.1S的时间，就是用本方法计算得出的结果并达到预期效果。论文写作，MODBUSPLUS。
4 总结
通过改造从可靠性方面保证机组监控系统与励磁系统的通讯，使我们体会到运用先进设备的同时更要以安全、稳定为前提。同时反映了PLC在水电站控制方面的能力和灵活性，将工业领域中的可编程控制器PLC应用到水电站中，这对于水电站监控系统无论在技术上还是结构、性能等方面都是新的突破。对发电厂的安全稳定起着很大的作用。
参考文献：
[1]AEGSchneiderAutomation.ModiconModbusprotocolreferenceguide[Z].AEGSchneiderAutomation,1996.
[2]中华人民共和国电力工业部颁发．1997．水利发电厂计算机监控系统设计规定
[3]于恒春.ModbusPlus网及其应用[J].微计算机信息,1997,13(4):26-29
