如何实现西门子plc与基于modbus通信的dcs控制系统的连接通信new

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1、上海泗博自动化技术有限公司021-51028348SiboTech解决方案如何实现西门子S7-300PLC与DCS控制系统的通信——上海泗博自动化Modbus转Profibus-DP网关的应用摘要：本文就西门子S7-300系列PLC与横河CS3000型DCS集散控制系统的之间的通信，介绍如何实现Modbus和Profibus-DP协议设备的相互通信、上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关PM-160在其中的应用，以及这两种不同通信协议的通信方式。关键词：Modbus协议Profibus-DP协议M

2、odbus转Profibus-DP串口转Profibus-DP分布式控制系统通信网络一、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

3、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。下位机之一采用的是西门子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。横河DCSModbus网络Modbus转Profibus网关PM-160其他控制级设其他控制级设备西门子S7-300备PLCProfibus-DP网络其它Profibus-DPModbus转Profibus网从站关PM-160各种现场智能仪表图1系统结构w

4、ww.sibotech.net上海泗博自动化技术有限公司021-51028348SiboTech解决方案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

5、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2.1Profibus协议简介PROFIBUS是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的和应用最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：•PROFIBUSDP：主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应

6、用于自动化系统中单元级和现场级通信。•PROFIBUSPA：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。•PROFIBUSFMS：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总线可以最多连接123个从站设备。PROFIBUS-DP的拓扑结构可以是总

7、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，不加中继器最远通讯距离可达1.2公里，最多可以采用9个中继器，最远通讯距离可达9公里。采用光纤时，最远通讯距离可达100公里以上，其中采用多膜光纤，两点间最远距离可达3公里，采用单膜光纤时，两点间最远距离可达3公里。2.2Modbus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

8、需要从设备回应信息，主、从设备查询通讯过程见图2：www.sibotech.net上海泗博自动化技术有限公司021-51028348SiboTech解决方案主设备查询设备地址设备地址功能码功能码数据数据校验校验从设备响应图2Modbus主、从设备查询响应Modbus协议常用功能码如图3所示：功能码名称作用01读线圈状态读取一组逻辑线圈的当前状态：ONorOF