一种基于Modbus RTU的现场总线控制系统.pdf

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1、自动化技术与应用20l4年第33卷第10期行业应用与交流ndustdalApplicationsandCOmmunicafi0ns一种基于ModbusRTU的现场总线控制系统扬小振(中国石油化工股份有限公司润滑油上海分公司，上海200l37)摘要：随着控制理论和电子技术的发展，工业测控的可靠性和效率极大增长。DCS对于大型工厂是不二选择，而对于中小型项目，PLC是最佳的选择。若是添加小规模测控点位，PLC和DCS都可以轻松胜任，但去fJ不是最佳的选择。笔者在本文中将着重介绍一种基于Modbus的高可靠性、低成本测控网络，使用标准模拟信号及信号采集器，将不再受制

2、于自动化厂商扑}=I绑销售10卡件的高成本选型限制。关键词：FCS；Modbus；隔离栅中图分类号：TP336文献标识码：B文章编号：1003—724l(2014)10—01l4—04AControlSystemBasedonModbusRTUYANGXia0-zhen(ShanghaiBranchofSinopecLubricantCompany，Shanghai200137China)Abstract：Withthedevelopmentofcontroltheoryandelectronictechnology．andthehugegrowthofrel

3、iabilityandeficiencyofindustriallneasurenlentandcontrol，DCSisthebestchoiceforlargefactories，whileforsmallplojects，PLCisthebestchoice．Ifsnlallscalecontrolpoints，areaddedPLCandDCScanbeeasytodO，butitisnotthebestchoice．Inthispaper，anewkindofhighreliability，lowcostmeasurementandcontrolne

4、tworkbasedonModbusisintroduced，theuseofstandardanalogsignalandsignalcollector．thehighcOStofSelectionrestrictionswillnolongerbesubjectedtoautomtttionmanufacturersbundledIOcal‘d．Keywords：FCS：modbus；isolatedgatel引言统，是DCS／PLC继承发展的结果，其在很多方面继承了之所以提到PLC和DCS不是最佳的选择，理由之一DCS／PLC成熟技术。但FCS相对于DC

5、S／PLC的技术是灵活性和复杂性不可兼得。DCS的组态非常灵活，但进步产生了质的飞跃，超越了DCS／PLC的框架，也不应更改程序牵涉到方方面面，很可能触发急停条件，或者当再称之为“改进了的DCS／PLC”[21。它是用现场总线需要让装置停机下装程序；对PLC而言，编程会更简单，这一开放的、具有互操作性的网络，将现场各个控制器但是灵活性却不尽如意；理由之二是任何非预期的停产和仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功都应该避免以减小经济损失。因此对于PLC和DCS的能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。因组态，建议由专业厂商工程师操作。但矛盾的是，一般

6、此，FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底只有工厂人员才对整个工艺流程熟悉，这在增加成本的分散的分布式控制系统，有望成为二十一世纪控制系统同时却不能完全消除非预期停产的机率。的主流模式。为了解决灵活性与复杂性不可兼得这个矛盾，必须FCS的关键要点：采用新的思路以求突破，这时FCS就应运而生了。◇FCS系统的核心是总线协议，即总线标准；FieldbusControlSystem(简称FCS)R[I现场总线控制系◇FCS系统的基础是数字智能现场装置；◇FCS系统的本质是信息处理现场化。收稿日期：2014—03—20通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线

7、，用行业应用与交流自动化技术与应用》20l4年第33卷第10期ndustrialAoaIicationsandCommunicatio单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装232—485模块来扩展计算机的Modbus网络个数，这样置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集既可以充分利用计算机资源，又可解耦新旧刚络的关联成大大简化，并且维护十分简便。传统的过程控制仪表度，这对于具有成熟系统的稳定运行是至关前要的。整系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞体网络拓扑如图1所示。线，以传送4～20mA信号。现场总线系统中，每个现场装置到接线盒

8、的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒