CN101404676B - 一种低压配电系统大数据量调用的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种低压配电系统大数据量调用的处理方法，1设置数据区：在网络通讯控制器中设置一个信息代码、寄存器地址数据区；2查看常用数据：控制指令通过不同的功能码进行选择；3数据采集：网络通讯控制器自动完成对应“信息代码”的数据采集，并自动存放到X8900开始的数据区内；4停止查看：下发停止指令，自动恢复原来系统配置的下发数据，并自动清空对应的X8900的寄存器数据区内的数据。本发明相较与采用高速度、大容量的储存器件及高速传输协议相配合的大数据量数据采集方法，本方法造价低廉、维护方便、更换简单、更适合于广泛应用。而对于分组读写的方式，本方法又具有更高的通讯可靠性、快速性及数据显示的实时性。

Description

一种低压配电系统大数据量调用的处理方法

技术领域

本发明基于现场总线控制系统FCS中的网络通讯控制器，它广泛应用于电力、石油、化工、冶金、制药、造纸等相关行业的自动化控制中的现场总线控制系统领域。

背景技术

随着智能仪表、网络技术和数据通讯技术的发展，现场总线控制技术已成为当今自动化控制技术的发展主流，但现场总线控制系统在非经常使用的大量数据的频繁传输、调用及存储上普遍存在技术问题。在自动化控制中的现场总线控制系统中，大数据量数据主要有：电流/电压的31次谐波、SOE事件、MCC的定值远方设置等数据。这些数据在现场总线控制系统中都有很重要的意义，电流/电压的31次谐波可以用来分析电网的质量，SOE事件和MCC全故障事件记录数据等数据可以用来分析回路的运行状态及发生故障的原因，仪表/马达定值读取可以确定当前回路的监控仪表或马达保护器的参数设定。所以，这些大数据量数据虽然并不常用，但是却必须要进行采集，但因为数据量较大，而使用频率并不高，如果进行实时采集则会耗费大量系统资源，影响系统响应时间，浪费大量系统资源。

目前采集大数据量的方法主要为2种，一是采用高速度、大容量的储存器件及高速传输协议相配合，此方法基本可以解决大数据量的数据采集，但是其系统的造价太高，维护、更换、升级等费用也很高，不适合广泛推广。二是采用分组读写的方式，对每组不经常改变的通讯数据采取储存于文件中以供显示，对各组数据采取轮流采集显示的方式，此种方式费用较低，但是降低了通讯的可靠性、快速性及数据显示的实时性。

在现场总线子站设备(网络节点)较多的应用场合，对于用户而言，现场总线控制系统仍存在不能将自动化控制中的全部数据通过网络实现其可视化界面管理。

发明内容

为了解决上面的缺陷，本发明提出一种实时采集显示大数据量数据，不降低系统的实时性，造价低廉的采集显示方式。

完成上述发明目的所采用的具体技术方案为：一种低压配电系统大数据量调用的处理方法，其特征在于：

(1)设置数据区：在网络通讯控制器中单独设置一个数据区，其设置内容为：信息代码、寄存器地址；

(2)查看当前数据：对网络通讯控制器下发控制指令，控制指令通过Modbus通讯规约所使用的不同的数据报文进行选择；

(3)数据采集：网络通讯控制器收到上述格式数据命令时，自动停止原来系统配置的下发数据，自动完成对应“信息代码”的数据采集，并自动存放到对应的数据区内；

(4)停止查看：停止查看以上数据时，对网络通讯控制器下发停止指令：网络通讯控制器收到停止的数据报文格式命令时，自动恢复原来系统配置的下发数据，并自动清空对应的寄存器数据区内的数据。

本发明的有益效果为：相较与采用高速度、大容量的储存器件及高速传输协议相配合的大数据量数据采集方法，本方法造价低廉、维护方便、更换简单、更适合与广泛应用。而对于分组读写的方式，本方法又具有更高通讯的可靠性、快速性及数据显示的实时性。

附图说明

图1网络通讯控制器的数据控制格式示意图

具体实施方式

结合附图1详细说明本发明方法。

(1)设置数据区：本方法需要基于网络通讯控制器来实现，在现场总线控制系统中，通常使用网络通讯控制器来提高网络数据交换和控制的速度。本发明在网络通讯控制器中单独设置一个数据区，用来放置大数据量数据。例如：

该数据区不需要过大，可以容纳一次读取一个或几个回路的大数据量数据的容量即可，每种大数据量数据在该数据区中的不同区域分布，使用自定义的信息代码加以区别。因为上述数据并不常用，所以系统在平时并不对其进行采集和显示，只采集系统常用的各种数据，对系统的可靠性、快速性、实时性不会有影响。

(2)查看当前数据：当用户需要查看以上数据时，则可对网络通讯控制器下发控制指令，以Modbus TCP通讯协议中的16功能码为例，数据格式如下：

报文头：0110 2900 0005 0A(7字节)

端口号(1-8)：port(2字节)

采集仪表地址：adr(2字节)

数据首地址：2字节

每块读取总长度：1字节

需要采集的块数：1字节

两块之间的间隔(0为连续)：1字节

采集数据间隔(0-n)：1字节

信息代码(1-6)：1字节

下发功能代码：1字节

(3)数据采集：当网络通讯控制器收到上述格式数据命令时，自动停止原来系统配置的下发数据，自动完成对应“信息代码”的数据采集，并自动存放到对应于各种“信息代码”而开辟出来的相应的以X8900开始的数据区内。重复采集的数据自动覆盖上一次采集的数据，始终存储在同一数据区内。这样既可以保证大数据量数据的储存和显示的实时性，也可以再短时间内完成对大数据量数据的采集和显示，不影响其它数据的采集、储存和显示。

其中采集数据间隔的定义(0～n)：“0”表示采集到的数据均有效，所有数据连续记录在X8900数据区内；大于“0”表示采集到的数据只有间隔值以外的数据连续记录到X8900数据区；有效数据：data(0)….data(n+1)….data(2n+2)…data(3n+3)…data(4n+4)…，如图1所示。

1、每块数据下发首地址＝第一块数据下发首地址+(块长度H+块间隔L)＊(块数k-1)；

2、每块数据下发组数＝(块长度H+0x1F)/0x20；

3、整个命令下发总组数＝块数k＊每块数据下发组数；

4、每块数据记录点数＝(块长度H+点间隔n)Div(点间隔n+1)；

5、整个数据记录总点数＝块数k＊每块数据记录；

6、每个有效数据记录地址＝2＊每块数据记录点数＊(块数k-1)+2＊(本组下发数据地址-本块下发数据首地址+本桢数据有效点号)

(4)停止查看：当用户停止查看以上数据时，则可对网络通讯控制器下发停止指令：

1)采用Modbus TCP 06功能码，广播方式，数据格式如下：

01 06 2900+信息代码

2)采用Modbus TCP 16功能码，广播方式，数据格式如下：

01 10 2900 0001 02+信息代码

当网络通讯控制器收到上述格式数据命令时，自动恢复原来系统配置的下发数据，并自动清空对应的X8900的寄存器数据区内的数据。

在目前的自动化控制领域中，有支持多个主站访问的功能的现场总线控制系统，对于这类大数据量的数据，可以单独建立一个(或多个)采集通道，与正常的主站采集通道分开；并利用“投/停通道”的函数对其进行控制，以便减少系统开销。

1)对应每种大数据量数据，可以在自动化控制系统中建立相应的“数据标签”。例如：设定不同数据的标签为Tag1……Tag512(数据类型：32位模拟量→1∶1原值)；

2)对应每种大数据量数据，可以在自动化控制系统中均建立统一的弹出式显示画面(应该根据具体项目中的厂站名称和回路名称)；其中的小数点位置在该画面显示确定；

3)对应每种大数据量数据，可以在系统标签中，建立一组公用的“遥设”标签，包括每种数据的相关信息代码、在每个采集回路，分别设置端口号、所用仪表地址、读取地址、读取长度、功能码等数据。利用中间变量标签，以便在不同功能的画面调用。

4)一个网络通讯控制器端口(无论信息代码是否相同)，只能进行一种代码工作！对于没有使用的其他“信息代码”，在网络通讯控制器其他端口可以进行同时工作(采集)。

网络通讯控制器的定值写入可以采用16功能码，格式如下：

01 10 2A00 n+22(n+2)port adr+写入地址Data1 Data2……Datan

Claims (1)

1.一种低压配电系统大数据量调用的处理方法，其特征在于：

(1)设置数据区：在网络通讯控制器中单独设置一个数据区，其设置内容为：信息代码、寄存器地址；

(2)查看常用数据：对网络通讯控制器下发控制指令，控制指令通过Modbus通讯规约所使用的不同的数据报文进行选择；

(3)数据采集：网络通讯控制器收到上述数据报文格式的命令时，自动停止原来系统配置的下发数据，自动完成对应“信息代码”的数据采集，并自动存放到对应的以X8900地址开始的数据区内；

(4)停止查看：停止查看以上数据时，对网络通讯控制器下发停止指令：网络通讯控制器收到停止的数据报文格式命令时，自动恢复原来系统配置的下发数据，并自动清空对应的以X8900地址开始的寄存器数据区内的数据。

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