1.引言

隨著我國工業自動化整體水平的不斷提高，企業中的控制系統及控制設備的種類也越來越多；同時，隨著市場的發展，各個企業也對DCS系統的要求也越來越高，除了要滿足常規的控制以外，還要求DCS系統能將控制系統的各運行參數實時傳送到上位機的系統中去，同時，對數據后處理加工、共享、性能優化等等。所以，這對DCS系統提出了通訊問題，其中就包括DCS和PLC之間的通訊。

北京微硬創新科技有限公司（以下簡稱微硬創新®）的MODBUS轉PROFIBUS-DP網關（型號：PBMD485-K20），就有效的使兩者能夠進行快捷、高速的協議連接。

2014年7月，微硬創新的Modbus轉Profibus-DP網關產品PBMD485-K20成功應用于北京園林博物館（以下簡稱園博園）中央空調控制系統。

2.通信系統的構成以及實現方法

Honeywell的DCS系統通訊采用MODBUS通訊協議，而西門子PLC對中央空調冷水機組的數據采集通訊協議是Profibus-DP。該系統中西門子PLC（S7-300）作為Profibus-DP主站，網關橋PBMD485-K20作為Profibus-DP從站，同時，網關橋PBMD485-K20通過RS485接口執行MODBUS RTU協議，與霍尼韋爾modbus主站上位機進行通訊，以此來對北京園林博物館中央空調系統冷水機組進行溫度、水流量、壓力等等相關參數進行監控及數據采集。

2.1.系統配置

SIEMENS公司的CPU315-2DP作為一個Profibus DP 主站，總線地址設為2；微硬創新的PBMD485-K20網關作為PROFIBUS-DP從站,總線地址設為3；MODBUS從站地址設置為1。系統連接簡圖如圖一所示：

圖一 ：系統連接簡圖

2.2.PBMD485-K20網關的參數設置

微硬創新PBMD485-K20網關可以實現將RS232或RS485轉換協議接口，支持Modbus RTU協議。并且可以作為MODBUS的主站或者從站。在這里我們選擇Modbus RTU協議、RS485接口、MODBUS從站模式。

下面是對網關進行相應的配置：

表1：MODBUS通訊協議參數配置

2.3.霍尼韋爾上位機MODBUS主站通訊設置

霍尼韋爾上位機MODBUS主站選擇MODBUS協議進行通訊。根據網關中已經配置好的組態信息，將通訊參數設置為：從站地址為1；波特率設為9600；8位數據位；1位停止位；無校驗；其它參數用默認值。讀寫數據區等相關操作請參見說明書，按從站數據區設置，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應，MODBUS主站讀取從站地址參數設置從0開始。

2.4.PROFIBUS通訊數據設置

2.4.1.PROFIBUS通訊數據

表2：PROFIBUS通訊數據量

2.4.2.PROFIBUS主站進行組態及編程

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文件對其進行組態，見圖3：

表3：PROFIBUS通訊數據量在PLC上設置（Q地址按實際情況配置）

組態完成后，進行編譯保存。使用梯形圖將Control字的最低位置1.如圖2：

圖2：啟動Q1.0=1

將PLC檢測到的模擬量和數字量地址進行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。主站詢問時間由DCS上位機系統決定，上位機每詢一次，網關應答一次。

3.現場圖片

4.結束語

在未來相當一段時間內，面對多種網絡協議并存的情況仍然存在的，因此用于不同協議之間轉換的網關在未來自動化系統中會發揮重要作用。PBMD485-K20作為一種通用的協議網關，它已經在國內外很多項目中得到了實際應用。