王輝

【摘 要】在大多數(shù)發(fā)電企業(yè)中主機(jī)控制系統(tǒng)用的是DCS系統(tǒng)，輔機(jī)及其外圍設(shè)備的控制系統(tǒng)用的是PLC，所以實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備一體化控制DCS系統(tǒng)與PLC之間的通信就顯得格外重要。本文介紹了modbus通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)和利時MACSV系統(tǒng)與西門子S7200之間通信的方法。我廠的2號機(jī)組的聲波吹灰器就用modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)了PLC與DCS的通信，這樣一來，運(yùn)行人員可以在DCS上實(shí)現(xiàn)對聲波吹灰器PLC的遠(yuǎn)程控制。

【關(guān)鍵詞】DCS PLC modbus 通信

1 前言

華能新疆阜康熱電限責(zé)任公司的汽輪機(jī)是上汽廠提供的2X135MW機(jī)組，鍋爐是東鍋提供的超高壓燃煤機(jī)組鍋爐，DCS系統(tǒng)是和利時提供的MACSV系統(tǒng)，新疆奧科科技有限公司提供的2號機(jī)組聲波清灰器是用西門子S7-200PLC編寫的程序。實(shí)施這次課題的主要目的是實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制PLC系統(tǒng)（既實(shí)現(xiàn) DCS與PLC的遠(yuǎn)程通信），對于我廠來說 就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人員可以在DCS上遠(yuǎn)程操作聲波清灰器。由于聲波清灰器是建廠后期改造設(shè)備，所以DCS沒有預(yù)留聲波清灰器的I＼O通道，只能用其它協(xié)議來實(shí)現(xiàn)它們之間的通信，這里我們用modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)DCS與PLC之間的通信，modbus協(xié)議是現(xiàn)在大多數(shù)工業(yè)設(shè)備通信協(xié)議，技術(shù)可靠，同時也可以節(jié)省大量的電纜。

2 通信

通信在數(shù)據(jù)通信中根據(jù)每次傳遞的數(shù)據(jù)位數(shù)不同可以分為串行通信和并行通信。并行通信：一次可以同時傳送8位（或多位）二進(jìn)制數(shù)據(jù)。串行通信：一次通信只傳送1位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從發(fā)送到端到接收端一般只需要兩根傳輸線。串行通信傳輸速率低，但適合于遠(yuǎn)距離傳輸，在網(wǎng)絡(luò)中（如公用電話系統(tǒng)）普遍采用串行通信方式。

3 Modbus協(xié)議

Modbus協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)位：它包括了第一個寄存器的地址（它主要占兩個字節(jié)數(shù)）和要讀取第寄存器的個數(shù)（它主要占兩個字節(jié)數(shù)）。

4 西門子S7-200 PLC程序

PLC可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。西門子S7-200要實(shí)現(xiàn)MODBUS通信必須要使用西門子專用的通信模塊，根據(jù)PLC作主站還是從站而選用不同的通信模塊。在本次通信中，PLC作為從站，在程序中使用MBUS_INT和MBUS_SLAVE通信指令。

4.1 MBUS_INT指令設(shè)置

EN：指令使能位，本機(jī)中用SM0.1驅(qū)動。ADDRESS：MODBUS從站地址，本機(jī)中設(shè)為2。BAUD：波特率設(shè)置，本機(jī)中設(shè)為9600。PARTY：奇偶校驗(yàn)位，本機(jī)中設(shè)為0無奇偶校驗(yàn)，當(dāng)它設(shè)為1 是奇校驗(yàn)，當(dāng)它設(shè)為2偶校驗(yàn)。ERROR：初始化錯誤代碼，本機(jī)賦值給MB1。

4.2 MBUS_ SLAVE指令設(shè)置

EN：指令使能位，本機(jī)中用SM0.0驅(qū)動。ERROR：初始化錯誤代碼，本機(jī)賦值給MB2。

4.3 S7-200作為從站對應(yīng)的MODBUS功能碼的定義

（1）讀取單個或多個線圈（離散量輸出點(diǎn)）狀態(tài)。（2）讀取單個或多個觸點(diǎn)（離散量輸入點(diǎn)）狀態(tài)。（3）讀取單個或多個保持寄存器（V存儲區(qū)內(nèi)容）的值。（4）讀取單個或多個輸入寄存器（模擬量據(jù)）的值。（5）寫單個線圈（離散量輸出點(diǎn)）。（6）寫單個保持寄存器（V存儲區(qū)內(nèi)容）的值。

5 和利時MACSV 控制系統(tǒng)

華能新疆阜康熱電有限責(zé)任公司2號機(jī)組的MACSV系統(tǒng)由一個工程師站、六個操作員站、一個通訊站（智能前端）、一個值長站，二個服務(wù)器，十四個控制站，三層網(wǎng)絡(luò)組成。

5.1 通信功能

模擬量支持多種數(shù)據(jù)類型，如無符號短整型、有符號短整型、無符號整型、有符號整型、浮點(diǎn)型。同期輪循的對各子站讀取或檢測下發(fā)多個不同寄存器段的數(shù)據(jù)，同期可設(shè)。支持多域，不同域可以采集不同的數(shù)。支持多個設(shè)備通道冗余，可設(shè)置子站響應(yīng)延遲時間，讀取或檢測下發(fā)多個不同寄存器段的數(shù)據(jù)同期可設(shè)。可配置常用通道和備用通道連接的通信串口，對某一設(shè)備常用通道通信正常時用常用通道，只有當(dāng)常用通道異常時才用備用通。識別各子站設(shè)備冗余通道的當(dāng)前通信狀態(tài)，并進(jìn)行故障報警。運(yùn)行方式可設(shè)，可運(yùn)行在單臺或兩臺PC機(jī)上。通道修復(fù)以后，通信自動恢復(fù)運(yùn)行。

5.2 配置文件

6 結(jié)語

隨著電廠一體化趨勢，各個不同系統(tǒng)之間，設(shè)備與設(shè)備之間的通信顯得優(yōu)為重要。主機(jī)DCS系統(tǒng)與輔機(jī)PLC之間的通信是一個繞不開的課題，其為實(shí)現(xiàn)全廠一體化的通信奠定了一個良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 西門子通訊手冊》.西門子公司.

[2] 王呈意.MvReduModbusMDT模塊通信使用說明[M].2006.