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DCS与PLC通讯技术的实施策略
刘建宇
大庆炼化公司机电仪厂 0459-5616461
摘要:本文以大庆炼化公司SIEMENS PLC和YOKOGAWA CS3000 之间的通讯为对象,介绍 PLC与DCS 之间MODBUS通讯策略,并结合应用实例,着重分析了一些技术要点、难点及解决方案.
关键词:PLC,CS3000,TPS,MODBUS
Method of actualizing DCS and PLC communication Technology
Liu Jianyu
DaQing Refining & Chemical Company
Abstract:
This essay takes the communication between SIEMENS PLC and YOKOGAWA CS3000 of Daqing refining and chemical company as example to introduce the strategy to MODBUS communication between PLC and DCS. Moreover, this article links some practical examples together analyzing selectively some points, difficulties and solutions of technology.
Key word : PLC,CS3000,TPS,MODBUS
前言
随着DCS系统在化工自动化领域的广泛应用,其功能已不仅仅是完成控制和操作,在很大程度上还要整合其它各辅助系统的运行信息和生产数据,并将这些数据提供给操作人员和管理者.因此,DCS系统如何实现与第三方系统间通讯进行数据交换,越来越被更多的用户重视并广泛应用.
大庆炼化公司30万吨/年聚丙烯装置DCS控制系统是CS3000系统,有5套PK包机组采用西门子独立的S7400PLC系统,并与CS3000进行MODBUS通讯.在DCS与PLC通讯时,DCS只能作为主设备,PLC作为从设备.MODBUS为单主站网络协议,所以系统中只能够有一个MODBUS主站,并且只能够实现主站和从站的数据交换,从站之间不能进行数据交换.
西门子CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模块是S7300/400系列PLC中的串行通讯模块,该模块具有串行通讯口.可以使用这种通讯模块实现S7300/400与其他串行通讯设备的数据交换,例如打印机、扫描仪、仪表、MODBUS主从站、Data Highway站、变频器,USS站等.下面以CP341与ALR121为例介绍其通讯功能,其网络框图如图1所示.
一、通讯的硬件配置
CS3000系统的ALR121通讯卡
ALR121通讯卡支持RS 422/ 485 通讯,其接口定义和通讯接线如图2所示.RS485接线采用普通的3线接法.
西门子CP341通讯卡
CP341通讯模块是西门子S7-300/400系列PLC中的串行通讯模块,具有1个串行通讯口(RS232C或RS485/422).可以使用这种通讯模块实现S7300/400与其它串行通讯设备的数据交换其物理接口如图3所示.
图1 CP341与ALR121通讯网络示意图
3、CP341 与ALR121连接
进行RS485通讯时,将CP341的4、8、11端子与ALR121的TX+、TX-、SG端子连接,接线图如图4所示.
图2 ALR121硬件接口
图3 CP341硬件接口
图4 RS485通讯CP341 与ALR121接线图
二、软件组态
下面以聚丙烯PK301机组S7-414H型PLC与CS3000系统间通讯为例,介绍CP341和ALR121如何进行通讯组态和编程的.
1、PLC 软件编程
首先安装STEP 7 V5.3+SP2版编程软件和CP341模板所带的软件驱动程序.在硬件配置中定义CP341通讯卡,如图5所示.在标记CP 341 选择"Edit > Object Properties",或者双击CP 341,显示图6.0,不必在"General","Addresses"和"Basic Parameters"标签中做任何设置.点击" Parameters"按钮来参数化波特率9600,偶校验等参数,这里非常重要的一点就是PLC作为MODBUS通讯的从站地址"10"的定义,如图6.1所示.然后再设定MODBUS从站的Function Code地址与PLC中M,I,Q等地址的对应关系.图6.2是定义MODBUS通讯RS485协议的定义,图6.3是定义调用的DB60和DB61数据块.

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