1.引言

隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化整體水平的不斷提高，企業(yè)中的控制系統(tǒng)及控制設(shè)備的種類也越來越多；同時(shí)，隨著市場(chǎng)的發(fā)展，各個(gè)企業(yè)也對(duì)DCS系統(tǒng)的要求也越來越高，除了要滿足常規(guī)的控制以外，還要求DCS系統(tǒng)能將控制系統(tǒng)的各運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)傳送到上位機(jī)的系統(tǒng)中去，同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)后處理加工、共享、性能優(yōu)化等等。所以，這對(duì)DCS系統(tǒng)提出了通訊問題，其中就包括DCS和PLC之間的通訊。

北京微硬創(chuàng)新科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱微硬創(chuàng)新®）的MODBUS轉(zhuǎn)PROFIBUS-DP網(wǎng)關(guān)（型號(hào)：PBMD485-K20），就有效的使兩者能夠進(jìn)行快捷、高速的協(xié)議連接。

2014年7月，微硬創(chuàng)新的Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品PBMD485-K20成功應(yīng)用于北京園林博物館（以下簡(jiǎn)稱園博園）中央空調(diào)控制系統(tǒng)。

2.通信系統(tǒng)的構(gòu)成以及實(shí)現(xiàn)方法

Honeywell的DCS系統(tǒng)通訊采用MODBUS通訊協(xié)議，而西門子PLC對(duì)中央空調(diào)冷水機(jī)組的數(shù)據(jù)采集通訊協(xié)議是Profibus-DP。該系統(tǒng)中西門子PLC（S7-300）作為Profibus-DP主站，網(wǎng)關(guān)橋PBMD485-K20作為Profibus-DP從站，同時(shí)，網(wǎng)關(guān)橋PBMD485-K20通過RS485接口執(zhí)行MODBUS RTU協(xié)議，與霍尼韋爾modbus主站上位機(jī)進(jìn)行通訊，以此來對(duì)北京園林博物館中央空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組進(jìn)行溫度、水流量、壓力等等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集。

2.1.系統(tǒng)配置

SIEMENS公司的CPU315-2DP作為一個(gè)Profibus DP 主站，總線地址設(shè)為2；微硬創(chuàng)新的PBMD485-K20網(wǎng)關(guān)作為PROFIBUS-DP從站,總線地址設(shè)為3；MODBUS從站地址設(shè)置為1。系統(tǒng)連接簡(jiǎn)圖如圖一所示：

圖一 ：系統(tǒng)連接簡(jiǎn)圖

2.2.PBMD485-K20網(wǎng)關(guān)的參數(shù)設(shè)置

微硬創(chuàng)新PBMD485-K20網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)將RS232或RS485轉(zhuǎn)換協(xié)議接口，支持Modbus RTU協(xié)議。并且可以作為MODBUS的主站或者從站。在這里我們選擇Modbus RTU協(xié)議、RS485接口、MODBUS從站模式。

下面是對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的配置：

表1：MODBUS通訊協(xié)議參數(shù)配置

2.3.霍尼韋爾上位機(jī)MODBUS主站通訊設(shè)置

霍尼韋爾上位機(jī)MODBUS主站選擇MODBUS協(xié)議進(jìn)行通訊。根據(jù)網(wǎng)關(guān)中已經(jīng)配置好的組態(tài)信息，將通訊參數(shù)設(shè)置為：從站地址為1；波特率設(shè)為9600；8位數(shù)據(jù)位；1位停止位；無校驗(yàn)；其它參數(shù)用默認(rèn)值。讀寫數(shù)據(jù)區(qū)等相關(guān)操作請(qǐng)參見說明書，按從站數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)置，要將讀取的溫度、壓力等信息的地址與主站讀取總站的地址對(duì)應(yīng)，MODBUS主站讀取從站地址參數(shù)設(shè)置從0開始。

2.4.PROFIBUS通訊數(shù)據(jù)設(shè)置

2.4.1.PROFIBUS通訊數(shù)據(jù)

表2：PROFIBUS通訊數(shù)據(jù)量

2.4.2.PROFIBUS主站進(jìn)行組態(tài)及編程

打開STEP7編程軟件將PBMD485-K20的從站GSD文件安裝到STEP7中，然后通過GSD文件對(duì)其進(jìn)行組態(tài)，見圖3：

表3：PROFIBUS通訊數(shù)據(jù)量在PLC上設(shè)置（Q地址按實(shí)際情況配置）

組態(tài)完成后，進(jìn)行編譯保存。使用梯形圖將Control字的最低位置1.如圖2：

圖2：?jiǎn)?dòng)Q1.0=1

將PLC檢測(cè)到的模擬量和數(shù)字量地址進(jìn)行MOVE編程。如:PLC模擬量輸入地址為地址AIW0，則將AIW0 MOVE到PIW256里面即可。主站詢問時(shí)間由DCS上位機(jī)系統(tǒng)決定，上位機(jī)每詢一次，網(wǎng)關(guān)應(yīng)答一次。

3.現(xiàn)場(chǎng)圖片

4.結(jié)束語

在未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，面對(duì)多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并存的情況仍然存在的，因此用于不同協(xié)議之間轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)在未來自動(dòng)化系統(tǒng)中會(huì)發(fā)揮重要作用。PBMD485-K20作為一種通用的協(xié)議網(wǎng)關(guān)，它已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外很多項(xiàng)目中得到了實(shí)際應(yīng)用。