微硬创新MODBUS转PROFIBUS网关在北京园林博物馆中央空调系统中的应用

微硬创新MODBUS转PROFIBUS网关在北京园林博物馆中央空调系统中的应用

                          ----------将西门子S7-300PLC系统接入霍尼韦尔DCS系统

摘要：本文介绍了如何利用MODBUS转PROFIBUS现场总线网关实现西门子S7-300PLC和霍尼韦尔DCS系统之间的通讯。

关键词： MODBUS转PROFIBUS-DP  现场总线  微硬创新  霍尼韦尔

1.      引言

随着我国工业自动化整体水平的不断提高，企业中的控制系统及控制设备的种类也越来越多；同时，随着市场的发展，各个企业也对DCS系统的要求也越来越高，除了要满足常规的控制以外，还要求DCS系统能将控制系统的各运行参数实时传送到上位机的系统中去，同时，对数据后处理加工、共享、性能优化等等。所以，这对DCS系统提出了通讯问题，其中就包括DCS和PLC之间的通讯。

北京微硬创新科技有限公司（以下简称微硬创新�）的MODBUS转PROFIBUS-DP网关（型号：PBMD485-K20），就有效的使两者能够进行快捷、高速的协议连接。

2014年7月，微硬创新的Modbus转Profibus-DP网关产品PBMD485-K20成功应用于北京园林博物馆（以下简称园博园）中央空调控制系统。

2.      通信系统的构成以及实现方法

Honeywell的DCS系统通讯采用MODBUS通讯协议，而西门子PLC对中央空调冷水机组的数据采集通讯协议是Profibus-DP。该系统中西门子PLC（S7-300）作为Profibus-DP主站，网关桥PBMD485-K20作为Profibus-DP从站，同时，网关桥PBMD485-K20通过RS485接口执行MODBUS RTU协议，与霍尼韦尔modbus主站上位机进行通讯，以此来对北京园林博物馆中央空调系统冷水机组进行温度、水流量、压力等等相关参数进行监控及数据采集。

2.1.   系统配置

SIEMENS公司的CPU315-2DP作为一个Profibus DP 主站，总线地址设为2；微硬创新的PBMD485-K20网关作为PROFIBUS-DP从站,总线地址设为3；MODBUS从站地址设置为1。系统连接简图如图一所示：

图一 ：系统连接简图

2.2.   PBMD485-K20网关的参数设置

微硬创新PBMD485-K20网关可以实现将RS232或RS485转换协议接口，支持Modbus RTU协议。并且可以作为MODBUS的主站或者从站。在这里我们选择Modbus RTU协议、RS485接口、MODBUS从站模式。

下面是对网关进行相应的配置：

表1：MODBUS通讯协议参数配置

2.3.   霍尼韦尔上位机MODBUS主站通讯设置

霍尼韦尔上位机MODBUS主站选择MODBUS协议进行通讯。根据网关中已经配置好的组态信息，将通讯参数设置为：从站地址为1；波特率设为9600；8位数据位；1位停止位；无校验；其它参数用默认值。读写数据区等相关操作请参见说明书，按从站数据区设置，要将读取的温度、压力等信息的地址与主站读取总站的地址对应，MODBUS主站读取从站地址参数设置从0开始。

2.4.   PROFIBUS通讯数据设置

2.4.1.    PROFIBUS通讯数据

表2：PROFIBUS通讯数据量

2.4.2.    PROFIBUS主站进行组态及编程

打开STEP7编程软件将PBMD485-K20的从站GSD文件安装到STEP7中，然后通过GSD文件对其进行组态，见图3：

表3：PROFIBUS通讯数据量在PLC上设置（Q地址按实际情况配置）

组态完成后，进行编译保存。使用梯形图将Control字的最低位置1.如图2：

图2：启动Q1.0=1

将PLC检测到的模拟量和数字量地址进行MOVE编程。如:PLC模拟量输入地址为地址AIW0，则将AIW0 MOVE到PIW256里面即可。主站询问时间由DCS上位机系统决定，上位机每询一次，网关应答一次。

3.      现场图片

4.      结束语

在未来相当一段时间内，面对多种网络协议并存的情况仍然存在的，因此用于不同协议之间转换的网关在未来自动化系统中会发挥重要作用。PBMD485-K20作为一种通用的协议网关，它已经在国内外很多项目中得到了实际应用。