6ES5716-0BB50
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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Profibus-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。
anliPM160_0
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Profibus-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Profibus-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 Profibus协议简介
PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准,以其的技术特点、严格的规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为重要的和应用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,不加中继器远通讯距离可达1.2 公里,多可以采用9 个中继器,远通讯距离可达9 公里。采用光纤时,远通讯距离可达100 公里以上,其中采用多膜光纤,两点间远距离可达3 公里,采用单膜光纤时,两点间远距离可达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:
Siemens 6FM1726-3BA00 (6FM17263BA00)
Siemens 6ES7 414-2XG01-0AB0 (6ES74142XG010AB0)
Siemens 6ES7 414-1XG02-0AB0 (6ES74141XG020AB0)
Siemens 6ES5 955-3NC13 (6ES59553NC13)
Siemens 6ES5 942-7UF13 (6ES59427UF13)
Siemens 6ES5 470-7LB13 (6ES54707LB13)
Siemens 6ES5 243-1AA12 (6ES52431AA12)
Siemens 6ES5 242-1AA41 (6ES52421AA41)
Siemens 6ES5 242-1AA32 (6ES52421AA32)
Omron NT620C-ST141 (NT620CST141)
Siemens 6ES7 633-2BF00-0AE3 (6ES76332BF000AE3)
Siemens 6ES7 633-2BF02-0AE3 (6ES76332BF020AE3)
Fanuc IC693CPU364 BD (IC693CPU364BD)
Telemecanique XBT-F011310 PV20 (XBTF011310PV20)
Telemecanique XBT-F011110 Color display (XBTF011110COLOR)
Telemecanique XBT-E015110 (XBTE015110)
Telemecanique XBT-E015010 (XBTE015010)
Telemecanique XBT-E013010 (XBTE013010)
Telemecanique XBT-A121010 (XBTA121010)
Lauer PCS 500 (PCS500)
Omron NT600S-ST121B-V1 (NT600SST121BV1)
Omron NT31C-ST143B-EV3 (NT31CST143BEV3)
Siemens 6AV3627-1QK00-0AX0 TP27 (6AV36271QK000AX0)
B&R 4P3040.01-490 Only computer (4P304001490)
ABB DSSR-110 48990001-E (DSSR110)
Telemecanique TPMX P57352 (TPMXP57352)
Telemecanique TPMX P57452 (TPMXP57452)
Mitsubishi AJ71QE71N-T (AJ71QE71NT)
Telemecanique TSX SCM 2116 (TSXSCM2116)
Telemecanique TSX SCM 2012 (TSXSCM2012)
Telemecanique TSX P57353M (TSXP57353M)
Telemecanique TSX P57352M (TSXP57352M)
Telemecanique TSX AEM 1613 (TSXAEM1613)
Telemecanique TSX27-28300 (TSX2728300)
Mitsubishi Q12HCPU (Q12HCPU)
Moeller PS416-CPU-300 (PS416CPU300)
Omron CJ1W-MCH71 (CJ1WMCH71)
Omron C2000H-CPU01-E2V1 (C2000HCPU01E2V1)
Omron C2000-CPU01 (C2000CPU01)
Mitsubishi AJ71QE71N-B5T (AJ71QE71NB5T)
Mitsubishi AJ71QE71-B5 (AJ71QE71B5)
Siemens 6FM1715-3AA10 (6FM17153AA10)
ABB QDAO 110 YL715001-FL (QDAO110)
Telemecanique TSX RAM 102416 (TSXRAM102416)
Siemens 6AV7612-0AB22-0CH0 (6AV76120AB220CH0)
Telemecanique XBT-FC084510 (XBTFC084510)
Telemecanique XBT-FC084310 (XBTFC084310)
Siemens 6ES7 634-1DF00-0AE3 (6ES76341DF000AE3)
Siemens 6AV7612-0AA13-0CG0 (6AV76120AA130CG0)
Siemens 6AR1025-0AE10-0AA0 (6AR10250AE100AA0)
Mitsubishi Q25HCPU (Q25HCPU)
Modicon PC-0984-785 (PC0984785)
Beijer iX Panel TA150 (IXPANELTA150)
Beijer TA150 Exter (TA150EXTER)
Beijer Cimrex 100 (CIMREX100)
Allen Bradley 6180-FMIEGMDTICZ Ser B (6180FMIEGMDTICZ)
Omron C200HW-MC402-E (C200HWMC402E)
Siemens 6AV7802-0BA10-0AC0 (6AV78020BA100AC0)
Siemens 6ES7 317-2FK13-0AB0 (6ES73172FK130AB0)
B&R IPC 5000 5C5001.01 (5C500101)
Telemecanique TSX AEM 1602F (TSXAEM1602F)
Siemens 6ES5 945-7UA12 (6ES59457UA12)
Siemens 6ES5 955-3NF41 (6ES59553NF41)
Siemens 6AV6545-0DA10-0AX0 MP370 (6AV65450DA100AX0)
B&R IPC 5000 5C5001.11 (5C500111)
B&R 5C2001.01 (5C200101)
Siemens 6ES5 243-1AC11 (6ES52431AC11)
Mitsubishi Q4ACPU (Q4ACPU)
Siemens 6ES5 955-3NC42 (6ES59553NC42)
Telemecanique TSX P57452M (TSXP57452)
Allen Bradley SST-PFB-PLC5 (SSTPFBPLC5)
Mitsubishi Q3ACPU (Q3ACPU)
Mitsubishi Q2A-CPU-S1 (Q2ACPUS1)
Modicon PC-K984-485 (PCK984485)
Siemens 6ES7 740-2AB00-0YB0 (6ES77402AB000YB0)
Siemens 6ES7 720-5AC42 (6ES77205AC42)
Siemens 6ES5 955-3LF42 (6ES59553LF42)
Siemens 6ES7 643-4DC00-0CA0 (6ES76434DC000CA0)
Siemens 6AV7671-2AA00-0AA0 (6AV76712AA000AA0)
ABB DSPC-170H 57310001-LC (DSPC170H)
Telemecanique TSX P57354M (TSXP57354M)
Telemecanique TSX P572823M (TSXP572823M)
Telemecanique TSX27-2840 (TSX272840)
Telemecanique TSX27-2810 (TSX272810)
Telemecanique TSX27-2640 (TSX272640)
Telemecanique TSX27-2620 (TSX272620)
Telemecanique TSX27-2611 (TSX272611)
Omron CV1000-CPU01-EV1 (CV1000CPU01EV1)
Mitsubishi A2UCPU-S1 (A2UCPUS1)
Mitsubishi A0J2H-CPU-R21 (A0J2HCPUR21)
Siemens 6ES7 416-2XK02-0AB0 (6ES74162XK020AB0)
Siemens 6ES5 955-3LC42 (6ES59553LC42)
Siemens 6ES5 526-3LG01 (6ES55263LG01)
Siemens 6ES5 266-8MA11 (6ES52668MA11)
Mitsubishi GT1595-XTBA (GT1595XTBA)
Siemens 6ES7 392-1AJ00-1AB0 (6ES73921AJ001AB0)
Omron CVM1-CPU21-V2 (CVM1CPU21V2)
Modicon PC-E984-685 (PCE984685)
Omron CVM1-CPU21-EV2 (CVM1CPU21EV2)
Uniop ECT-VGA-0045 (ECTVGA0045)
Mitsubishi AJ71QLP21G (AJ71QLP21G)
ABB DSCA-120 57520001-P (DSCA120)
Mitsubishi AJ71QE71N3-T (AJ71QE71N3T)
Siemens 6FM1726-3CA10 (6FM17263CA10)
Mitsubishi A975GOT-TBA-EU (A975GOTTBAEU)
Mitsubishi A6GPP 100VAC 110VAC (A6GPP110VAC)
Siemens 6AV7671-2AA01-0AA0 (6AV76712AA010AA0)
Mitsubishi A6GPP-115UL (A6GPP115UL)
Telemecanique XBT-VE1420 (XBTVE1420)
Telemecanique XBT-GT5330 (XBTGT5330)
Telemecanique XBT-GT5230 (XBTGT5230)
Telemecanique XBT-F032310 (XBTF032310)
Telemecanique XBT-F024510 (XBTF024510)
Beijer E600 (E600Beijer)
Siemens 6AV6545-0CC10-0AX0 TP270 (6AV65450CC100AX0)
Siemens 6AV3627-1LK00-1AX0 OP27 (6AV36271LK001AX0)
Siemens 6AV3627-1JK00-0AX0 OP27 (6AV36271JK000AX0)
Siemens 6AV3525-1EA01-0AX0 OP25 (6AV35251EA010AX0)
Telemecanique TSX P47-405 (TSXP47405)
Siemens 6ES7 623-1DE01-0AE3 (6ES76231DE010AE3)
Siemens 6ES7 623-1CE01-0AE3 (6ES76231CE010AE3)