浅论主流现场总线的兼容通信

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1、浅论主流现场总线的兼容通信文章标题：浅论主流现场总线的兼容通信摘要：本文以沱牌污水处理项目为依托，理论与实际结合解决了现场所遇到的Profibus、Modbus、工业以太网相集成的问题，实现了不同现场总线的兼容通信和上位机统一监控，提出了组件化的方法来适应未来的现场监控系统。关键词：现场总线；Profibus；Modbus；兼容通信作者简介：龙剑（1980-），男，四川泸州人，通信与信息系统硕士研究生，主要从事网络化测控技术及应用研究。1流行现场总线介绍　　浅论主流现场总线的兼容通信文章标题：浅论主流现场总线的兼容通信摘要：本文以沱牌污水处理项目为依托，理论与实际结合解决了现场所遇到的P

2、rofibus、Modbus、工业以太网相集成的问题，实现了不同现场总线的兼容通信和上位机统一监控，提出了组件化的方法来适应未来的现场监控系统。关键词：现场总线；Profibus；Modbus；兼容通信作者简介：龙剑（1980-），男，四川泸州人，通信与信息系统硕士研究生，主要从事网络化测控技术及应用研究。1流行现场总线介绍　　浅论主流现场总线的兼容通信文章标题：浅论主流现场总线的兼容通信摘要：本文以沱牌污水处理项目为依托，理论与实际结合解决了现场所遇到的Profibus、Modbus、工业以太网相集成的问题，实现了不同现场总线的兼容通信和上位机统一监控，提出了组件化的方法来适应未来的现

3、场监控系统。关键词：现场总线；Profibus；Modbus；兼容通信作者简介：龙剑（1980-），男，四川泸州人，通信与信息系统硕士研究生，主要从事网络化测控技术及应用研究。1流行现场总线介绍现场工艺是由许多相关工艺段组成，根据控制的需求和厂家的要求，有可能采用不同的现场总线。各种现场总线都有其应用的优势，基金会总线应用到现场级，LonA模拟量信号解调后，数据进行Profibus-DP协议的封装经总线传到CPU进行处理由上位机查询。DP/PA耦合模块的作用是网关。这种方式在无从站时运行问题不大，但加入从站后并存在从站之间的DX通信后，网络的实时性能不能得到有效的保证，有时从站数据的刷新

4、达到了3-4S。这存在数据传输的效率和同步问题，西门子的Profibus速度在实验室的数据12Mbit/s，实际的现场环境决定了根本不能达到该速度，必须进行大量的冗余编码，性能甚至比不上512KB/s的CONTROL。同步的方式采用的是主站向从站广播，从站根据主站的同步信息来与主站同步。在多主系统中相互通信的从站与所属的主站必须同步，主站的同步和从站的同步需要一定的时间。通讯的基本原理是使用OSI模型的不同层作为子集。该转换中只涉及到了物理层和数据链路层，保证其底层的无差错传输。基本的RS-485接口即DP口仅仅定义了物理层，确保两个RS-485设备之间进行电气连接而不会造成电气冲突。但

5、要在两个设备之间进行通讯和数据解释，需要两个设备都使用相同的协议来定义通讯规则和数据格式。DP/PA网关位于OSI模型中的一、二层。在物理层上实现机械电气特性和传输编码的转换；在数据链路层上实现数据帧的重新封装。3Profibus与工业以太网协议的兼容这两种协议兼容本质是PROFI（PROFI=ProfibusIE/PBLink工业以太网）。从传输协议角度上讲，PROFI可定义三种不同的通信方式：TCP/IP标准通信NRT、实时RT通信和等时同步实时IRT通信。TCP/IP标准通信NRT这种通信方式基于工业以太网，使用TCP/IP和IT标准，系统响应时间大概在100ms的量级，并且不能满

6、足数据访问响应时间确定性的要求。NRT主12全文查看要用于智能设备之间时间要求不严格的通讯，例如组态诊断及HMI访问等非周期的数据交换。其他两种通信方式主要是对通信的实时性提出了更高的要求，分成TCP数据周期和过程数据实时周期传输。标准通信NRT就能满足节点不同的情况。以沱牌污水处理工程中遇到这种情况为例：在上图中，没考虑工业以太网上的其它3个PLC站，S7CPU315-2DP（B）为主站，S7CPU315-2DP（A）为从站，两者之间是Profibus-DP主从通信，而主站B到中控是通过西门子自身的工业以太网。在网络组态后，B在作为主站的同时也作为A与中控通信的一个网关，实现西门子的P

7、rofibus协议到西门子工业以太网协议的转换。按照西门子的标准，该转换是需要主站上一级加一个转换器IE/PBLINK的。从现场运行的情况来看，与从站A相连的污泥脱水机从节电的考虑，PLC时开时断，导致主站B在不断地对从站A寻址，从STEP7的诊断缓冲区来看是一个错误（从站的丢失导致与组态的不一致），曾出现过几次主站B短时间掉电后又重启动的情况，由于主站B又是工业以太网上去中控的最后一个节点，它的不稳定导致整个网络不稳定。实际解决时