1、概述

　　我們的plc控制系統包括各種控制系統，不僅包括集中控制室中的西門子plc系統，還包括其他輔助abb plc控制系統，如煤炭處理，包裝，水處理和污泥脫水機的plc控制系統。我們領先的控制系統是abb plc控制系統，但隨著煤氣化裝置的不斷改進，增加了許多包裝單元控制系統。這些包裝單元控制系統主要是西門子系列PLC控制系統。包裝單元控制系統，顧名思義，是一個無法集中控制的獨立控制系統。基于此前提，有必要觸摸屏監控分組單元系統，以降低操作強度，從而提高監控水平。

　　2、Modbus協議

　　如果modbus協議被放置在通信接口中，所有通信都是透明的。dcs與plc之間實現數據通信的各種功能只需要找到相應的功能代碼，并按照特定的框架格式進行處理。由此可見，modbus網絡協議的存在使得plc系統和dcs系統之間的通信非常方便。這兩個系統只需要一個串行通信模塊和相應的通信協議。

　　用戶只需要根據功能代碼編寫特定的信息格式，無論他們需要關注什么系統。這就是所有通信過程對用戶透明的原因。

　　3、硬件設計

　　采用公司主控系統，以西門子plc為主站，PLC為從站對控制系統進行改造。其次，討論了BGL氣化爐的abb plc主控系統和污泥脫水機的PLC控制系統。同時，以累積煤流為例，提出了高數據傳輸處理技術。

　　由于這兩個系統的cpus相距甚遠，因此采用光纖進行數據傳輸，以避免分組丟失和干擾。主要硬件包括：cp341、光轉換器、光盒、模塊、dp電纜和單模光纖電纜。

　　3.1 PLC硬件配置

　　西門子plc下位機編程軟件采用STEP7 ，首先要先硬件配置，在合適的插槽中增加CP 341 RS422/485卡，如圖3-2所示：

　　plc作為一種設備，需要定義數據交換的地址，以便能夠根據abb plc控制系統的地址進行數據交換。配置卡后，我們需要設置cp341卡的屬性。在這里我們應該注意四個功能代碼：

　　(1)功能具有讀寫開關的功能;

　　(2)FC02是具有只讀開關功能的第二組代碼。

　　(3)fc03,06,16是第三組代碼，它們的功能具有只讀模擬功能;

　　(4)功能具有讀寫模擬功能。

　　3.2 abb plc的硬件配置

　　abb plc系統使用通訊模塊實現modbus協議通信。通信中的主要變量和控制信息采用半雙工通信方式從4ma傳輸到20ma。在模塊上配置網絡設置后，從互聯網資源管理器地址欄輸入ip地址以打開模塊主頁，這樣就更容易配置其他項目。

　　1)網絡設置網絡設置

　　IP地址：IP地址(192.168.0.10)

　　網絡掩碼：掩碼(255.255.255.0)

　　網關：網關(10.10.16.254)

　　2)串行設置串行端口設置

　　選擇端口選擇端口(2)

　　波特率波特率：(9600)

　　數據位數據位：(8)

　　停止位停止位：(1)

　　奇偶校驗(事件平價)

　　接口接口：(RS-4852線)

　　3)操作模式設置輸出模式設置

　　選擇模式選擇模式:( TCP服務器)

　　4、程序設計

　　　程序設計包括PLC和abb系統通信程序部分的設計，以及數據讀寫地址定義的定義。PLC通訊程序最重要的部分是寫Modb_功能塊。功能塊的正常運行直接影響到整個鏈路的數據交換。

　　4.1使用modb_341功能塊

　　圖4-1顯示了調用的MODB_341功能塊。每個引腳在該功能塊中的應用非常重要。具體功能如表4-1所示。 在硬件配置中進行在線組態后，還可以在CP341的診斷緩沖區中查看詳細的錯誤信息。有關錯誤消息比較和處理，請參閱適用于PtP CP Modbus協議RTU格式S7的S7-300 for Loadable Driver Slave手冊。

　　圖4-1 MODB_341引腳圖

　　這里我們強調laddr，它是cp341在硬件配置中的起始邏輯地址。找到此地址是在硬件配置中找到cp341卡后，在屬性的i/o地址中看到的起始地址。

　　表4-1引腳功能表

　　4.2數據交換計劃地址規劃

　　在編寫通信模塊時，需要定義數據交換地址，然后調用地址中的數據參與邏輯操作和編程。

　　數據交換方式分為數字只讀，數字讀寫，模擬只讀，模擬讀寫四種數據交換方式;只讀定義是指abb讀取PLC數據;讀寫定義不僅指plc，還可以讀取PLC數據或將數據寫入PLC。

　　氣化plc系統與污泥脫水機PLC系統的數據交換中，模擬只讀數據塊為DB11，數據類型為實;模擬讀寫數據塊為DB8，數據類型為實;數據只讀數據調用地址段為M210.0~M212.4;數字讀寫數據調用AD。服裝段為M213.0~M213.7。有關更多信息，請參見圖4-2。

　　圖4-2數據庫模塊圖

　　4.3快速生成器配置

　　4.3.1創建渠道

　　創建信道的主要配置參數如下：

　　類型：通道類型Modbus通道

　　名稱：頻道名稱(wn_channel)

　　端口類型：端口類型(終端服務器)#p#分頁標題#e#

　　協議：協議(ModbusRTU)

　　終端服務器TCP主機名：

　　終端服務器TCP端口號：

　　模塊端口號(4002)

　　終端服務器tcp端口號取決于用于通信的模塊的哪個端口。第一個港口是4001，第二個港口是4002。一共有四個端口。

　　4.3.2激活頻道

　　打開工作站，單擊配置菜單下的系統硬件控制器接口通道，單擊wn_通道，選擇啟用并觀察%錯誤。如果低于0且模塊端口2狀態指示燈持續閃爍橙色，則通道已成功創建和連接。如果接口2狀態指示燈始終為橙色且不閃爍，則信號線反轉。

　　4.3.3建立控制器

　　創建控制器時的主要配置參數如下：

　　類型：控制器類型(Modbus控制器)

　　名稱：控制器名稱(n_con01)

　　數據表：數據類型(保持寄存器)

　　plc車站編號:plc來自車站地址(2)

　　4.3.4創建點

　　在后兩種情況下，需要算法Algo 68-Action Value Transportion。 PV和SP范圍必須相同，掃描周期不能為零。此外，數據從PLC讀取并寫入CM。未填充SP DestAddress;數據從CM讀取并寫入PLC，SP Dest Address必須與SP源地址相同。

　　5、高數據傳輸的處理

　以運煤帶的累積流量為例，由于煤炭上煤炭量大，累積帶尺度大，16位整數數據格式的最大數據范圍為0-65535，因此不能滿足實際應用。使用32位整數數據格式的通信。

　　16位整數數據只需要一個地址。 32位整數由兩個16位寄存器組成。它需要兩個連續的地址并具有高位和低位。 PLC和DCS配置必須相同。通常，配置指定奇數地址。默認情況下，使用+1地址，因此無法再次指定+1地址。如果再次指定，通信數據將交叉，導致SCADA點的SP值連續漂移。

　　int的范圍為-32768到32767，不能接收32768到65535范圍內的數據。配置時，int范圍應擴展到0-65535，與modbus一致。

　　5.1、數據傳輸方法

　　綜合價值計算方法：高位和時間; 65536 +低位

　　1、奇數地址傳輸低

　　2、奇數地址傳輸高

　　5.2擴展PLC整數INT范圍

　　　PLC的基礎數據類型int-32768-32767的范圍不能更改。在Modbus通信中，16位寄存器的范圍從0到65535，這導致int不能接收32768到65535范圍內的數據。減去65536后，此間隔中的數據為負數。因此，通過判斷接收值的正負值，int的范圍間接擴展到0到65535：如果接收值為正，則真值為真;如果接收值為負，則在添加65536后添加Modbus傳輸的真值。

　　例如：

　　低于或等于32767的低值

　　使用40003地址和U32B數據格式發送138465，并且138465 = 2×65536 + 7393，然后40003地址發送低位7393，而40004地址發送高位2。

　　6、總結

　　可以看出，CP341通信模塊和西門子plc軟件實現了西門子plc與其它設備Modbus網絡的通信，是一種有效的方法，具有廣泛的應用價值,如果大家有關于通訊方面的需求,歡迎來電或咨詢容感電氣。