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控制系統(tǒng)

如何實(shí)現(xiàn)西門(mén)子S7-300 PLC與DCS控制系統(tǒng)的相互通信(二)

星之球激光 來(lái)源:光電新聞網(wǎng)2012-01-04 我要評(píng)論(0 )   

三、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的配置 PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),在網(wǎng)關(guān)RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profib...

三、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的配置

  PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),在網(wǎng)關(guān)RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射數(shù)據(jù)區(qū),由軟件實(shí)現(xiàn)Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)交換。凡具有RS485/422/232接口的設(shè)備(Modbus協(xié)議或者非標(biāo)協(xié)議)都可以通過(guò)PM-160與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)Profibus-DP互聯(lián)。其中,PM-160在與Profibus-DP通訊是作為Profibus-DP從站,PM-160在與串口設(shè)備通信時(shí),可以作Modbus主站、Modbus從站,也支持與非標(biāo)串口設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。通過(guò)在西門(mén)子STEP7中注冊(cè)網(wǎng)關(guān)PM-160的GSD文件,即可在該編程軟件中對(duì)該網(wǎng)關(guān)進(jìn)行相關(guān)硬件和軟件配置,完成相應(yīng)的通訊功能。請(qǐng)見(jiàn)如下詳細(xì)的硬件和軟件配置方法:

  1、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的硬件配置

  PM-160的Profibus-DP從站地址可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)的硬件旋碼開(kāi)關(guān)或者配置按鈕來(lái)設(shè)置。旋碼開(kāi)關(guān)有兩位,左側(cè)位設(shè)置地址高位(十位),右側(cè)位設(shè)置地址低位(個(gè)位)。通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)可設(shè)置網(wǎng)關(guān)PM-160處于正常運(yùn)行狀態(tài)或者配置狀態(tài)。當(dāng)PM-160處于配置狀態(tài)時(shí),用戶(hù)可通過(guò)配套配置軟件設(shè)置相關(guān)讀寫(xiě)命令和參數(shù)。

  PM-160自帶標(biāo)準(zhǔn)Profibus-DP接口,用戶(hù)可使用標(biāo)準(zhǔn)Profibus-DP連接頭和標(biāo)準(zhǔn)的Profibus-DP電纜將其連接至Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中。

  PM-160提供RS485/422/232三種串口,Modbus從站、主站設(shè)備以及用戶(hù)非標(biāo)串口設(shè)備可以通過(guò)這三種接口實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)關(guān)PM-160的連接通訊。PM-160沒(méi)有內(nèi)置終端電阻,在進(jìn)行RS485通信時(shí),請(qǐng)注意在RS485總線(xiàn)終端各添加一個(gè)終端電阻(120歐姆)。

2、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的軟件配置

  1) 使用配套軟件設(shè)置PM-160的現(xiàn)場(chǎng)總新和子網(wǎng)相關(guān)參數(shù)和命令

  通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)將PM-160設(shè)置為配置狀態(tài),打開(kāi)安裝的配置軟件(產(chǎn)品光盤(pán)或者訪(fǎng)問(wèn)http://www.sibotech.net/DownLoad01.asp ):

  當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與DCS通信時(shí),子網(wǎng)協(xié)議類(lèi)型設(shè)置為Modbus從站,并設(shè)置串口通信波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位、PM-160作為Modbus從站的地址、通信接口。其中,串口通信波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus主站設(shè)備(DCS)一致;

  

                                       圖8 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus從站(連接PLC和DCS)

  當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與Modbus設(shè)備通信時(shí),子網(wǎng)協(xié)議類(lèi)型設(shè)置為Modbus主站,并設(shè)置串口通信參數(shù)、通訊傳輸模式、通信接口等。其中,串口通信參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus從站設(shè)備一致:

  

                   圖9 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus主站(連接PLC和Modbus從站)

  其中,圖9中的“節(jié)點(diǎn)-1”表示連接的從站設(shè)備地址為1,配置了“讀保持寄存器”和“預(yù)置多個(gè)寄存器”兩條命令,表示網(wǎng)關(guān)讀取了從站對(duì)應(yīng)地址的數(shù)據(jù),并且能夠輸出數(shù)據(jù)到Modbus從站設(shè)備,命令配置方法如下:

  

                                         圖10 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus主站(命令配置)

  Modbus寄存器起始地址:用戶(hù)輸入目標(biāo)采集數(shù)據(jù)的Modbus寄存器起始地址;

  數(shù)據(jù)個(gè)數(shù):目標(biāo)數(shù)據(jù)的寄存器個(gè)數(shù)或者線(xiàn)圈條數(shù);

  內(nèi)存映射起始地址:Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)內(nèi)存緩沖區(qū)地址。

  當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與非標(biāo)協(xié)議設(shè)備通信時(shí),子網(wǎng)協(xié)議類(lèi)型設(shè)置為通用模式,并設(shè)置串口通信參數(shù)、控制方式、通信接口等。其中,串口通信參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該和所連接的非標(biāo)串口設(shè)備(現(xiàn)場(chǎng)智能儀表)一致:PM-160支持的通用模式即透明傳輸模式,用戶(hù)可通過(guò)數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和事務(wù)序列號(hào)以判斷數(shù)據(jù)完整性和是否是一幀新的數(shù)據(jù)。

  

                                                                        圖11 通用模式

  2) 在STEP7中對(duì)網(wǎng)關(guān)M-160進(jìn)行組態(tài)設(shè)置

  在STEP7的硬件組態(tài)界面,導(dǎo)入PM-160對(duì)應(yīng)的GSD文件,把PM-160的配置文件添加到STEP7的設(shè)備配置庫(kù)中。用戶(hù)可在硬件組態(tài)界面找到注冊(cè)的設(shè)備:Catalog-》PROFIBUS DP-》Additional Field Devices-》General-》CONVERTER-》PM-160。

  

                                                                               圖12 組態(tài)界面

  將PM-160添加到STEP7的組態(tài)頁(yè)面后,可以插入相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行映像區(qū)地址映射。PM-160提供的數(shù)據(jù)塊如下:

  

                                                                  圖13 PM-160提供的數(shù)據(jù)塊

推動(dòng)需要的輸入輸出數(shù)據(jù)塊到網(wǎng)關(guān)對(duì)應(yīng)的槽位。如下圖所示,將數(shù)據(jù)塊“24Words Input,24Words Output”拖動(dòng)到Profibus-DP從站地址為3的PM-160的槽位中,此時(shí),對(duì)應(yīng)的映射區(qū)地址分別為256,PLC程序需通過(guò)PIW256(PIB256)或者PQW256(PQB256)對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址訪(fǎng)問(wèn)。

  

                                                                     圖14 PLC映像區(qū)起始地址(命令配置)#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

四、 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)

  1、DCS讀寫(xiě)PLC數(shù)據(jù)

  DCS作為Modus主站通過(guò)PM-160讀寫(xiě)PLC數(shù)據(jù),使用04H功能碼讀數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的寄存器起始地址為0H(30001H),使用10H(03H)功能碼寫(xiě)數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的寄存器起始地址為0H(40001H)。

  2、PLC讀寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表數(shù)據(jù)

  1) PLC讀寫(xiě)Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)

  PLC通過(guò)PM-160發(fā)送Modbus主站指令讀寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)串口設(shè)備數(shù)據(jù)。映像區(qū)起始地址和網(wǎng)關(guān)內(nèi)存映射起始地址對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:以圖14中的配置為例。

  

                                      圖15 PLC通過(guò)PM-160讀寫(xiě)Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)地址對(duì)應(yīng)關(guān)系

  2) PLC讀寫(xiě)非標(biāo)串口設(shè)備數(shù)據(jù)

  PLC的輸入映射區(qū)前兩個(gè)字節(jié)分別表示接收的串口數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和事務(wù)序列號(hào),其它為接收到的數(shù)據(jù)。事務(wù)序列號(hào)變化,表示接收到了一幀新的串口數(shù)據(jù)。其中,可通過(guò)配置軟件設(shè)置是否開(kāi)啟串口數(shù)據(jù)長(zhǎng)度功能。PLC的輸出映射區(qū)前兩個(gè)字節(jié)分別表示發(fā)送的串口數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和事務(wù)序列號(hào),其它為要發(fā)送的串口數(shù)據(jù)。事務(wù)序列號(hào)變化,PLC發(fā)送相應(yīng)長(zhǎng)度的串口數(shù)據(jù)。

五、 結(jié)束語(yǔ)

  在該系統(tǒng)中,Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160扮演了三種角色:建立Modbus主站和Profibus-DP主站之間的連接通信(Modbus主站模式);建立Modbus從站和Profibus-DP主站之間的連接通信(Modbus從站模式);建議非標(biāo)串口設(shè)備和Profibus-DP主站之間的連接通信(通用模式)。自本通信系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái),整個(gè)系統(tǒng)通訊正常,有效保證了整個(gè)水利工程控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。使用上海泗博自動(dòng)化的Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)可以極大地方便自動(dòng)化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的控制和操作。

 

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