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S7-300与dcs连接
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dcs与s7300连接
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S7-300 PLC 与 DCS 控制系统的通信
发布时间:2011-02-10 供稿单位: 推荐等级: 点击次数:522
一. 引言
现代工业的迅速发展,不断促进着自动化控制技术及设备通信技术创新的发展。当前,PLC、DCS、智能
仪表等已广泛应用到现场生产控制系统中,并发展到由上述设备相互协同、共同面向整个生产过程的分布
式工业控制系统。在此系统中,现场总线通信技术至关重要。本文就某水利站分布式控制系统项目,介绍
上海泗博自动化的 Modbus 转 Probus-DP 协议网关设备的应用。
二. 系统组成
1、系统结构
本系统构成如图 1,其中略去了西门子 S7-300PLC 之外的其它现场级控制设备。系统上位机采用横河
CS3000 型 DCS 集散控制系统,实现对整个水利项目进行集中监控。下位机之一采用的是西门子 S7-
300 系列 PLC,实现对现场各种智能仪表,包括现场电机、智能开关、变频器、传感器等执行、检测设
备的启停控制、信息采集等操作。
在上图所示系统结构中,现场各种智能仪表(采用的是 Modbus 协议或者各种非标协议,接口为
RS485、RS422 或者 RS232)都能够通过上海泗博自动化的通用串口(Modbus/RS485/RS422/
RS232)转 Probus-DP 网关 PM-160 连接到西门子 S7-300PLC。此时,网关 PM-160 在串口侧的协
议类型为 Modbus 主站或者通用模式。横河 DCS 对西门子 S7-300PLC 的数据采集和监控同样需要使用
上海泗博自动化的通用串口(Modbus/RS485/RS422/RS232)转 Probus-DP 网关 PM-160,此时,
网关 PM-160 在串口侧的协议类型为 Modbus 从站。
2、通信网络组成
2.1 Probus 协议简介
PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准之一,以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标
准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为最重要的和应用最广泛的现场总线标准。
PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分:
(1). PROFIBUS DP:主站和从站之间采用轮循的通讯方式,主要应用于自动化系统中单元级和现场级通
信;
(2). PROFIBUS PA:电源和通信数据通过总线并行传输,主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场
级通讯;
(3). PROFIBUS FMS:定义了主站和主站之间的通讯模型,主要用于自动化系统中系统级和车间级的过
程数据交换;
其中,PROFIBUS-DP 是高速网络,通讯速率达到 12M。PROFIBUS-DP 可以连接远程 I/O、执
行机构、智能马达控制器、人机界面 HMI、阀门定位器、变频器等智能设备, 一条 PROFIBUS-DP 总线
可以最多连接 123 个从站设备。PROFIBUS-DP 的拓扑结构可以是总线型、星型和树型,通讯介质可以
是屏蔽双绞线、光纤,也支持红外传输,采用双绞线时,不加中继器最远通讯距离可达 1.2 公里,最多可
以采用 9 个中继器,最远通讯距离可达 9 公里。采用光纤时,最远通讯距离可达 100 公里以上,其中采
用多膜光纤,两点间最远距离可达 3 公里,采用单膜光纤时,两点间最远距离可达 3 公里。
2.2 Modbus 协议简介
Modbus 协议是一种适用于工业控制领域的主从式串口通讯协议,它采用查询通讯方式进行主从设备的信
息传输,可寻址 1-247 个设备地址范围。协议包括广播查询和单独设备查询两种方式,二者区别就是广
播查询不需要从设备回应信息,主、从设备查询通讯过程见图 2:
Modbus 协议常用功能码如图 3 所示:
图 3 Modbus 协议常用功能码
Modbus 协议有两种传输模式:ASCII 模式和 RTU 模式。同波特率下,RTU 模式较 ASCII 模式能传输更
多的数据,所以工业网络大都采用 RTU 模式。RTU 模式下的信息传输报文格式如图 4:
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