MODBUS轉PROFIBUS網關在電力系統中的應用
加入技術交流群
4.1PBMD485-K20網關的硬件設計
PBMD485-K20網關的PROFIBUS從站地址和MODBUS主、從站選擇可以通過該網橋的硬件撥碼開關來設置。其撥碼開關有8位，其最高位是設置MODBUS主從站的(若該位設為1，即將其作為MODBUS主站;若該位設為0，即將其作為MODBUS從站);其它的低7位設置PROFIBUS從站地址。
PBMD485-K20網關自帶PROFIBUS DP接口，可以使用標準的PROFIBUS DP連接頭和標準的PROFIBUS電纜將其連接至PROFIBUS現場總線中。
PBMD485-K20網關還提供RS-232/485接口，其他MODBUS從站可以通過該接口實現與PBMD485-K20網關的通訊。須注意的是在RS-485總線終端要加終端電阻，PBMD485-K20網關已內置終端電阻，只需用外接短接線將其接入RS-485網絡即可。圖2是RS-485網絡連接和終端電阻的連接示意圖:
圖2 RS-485網絡連接和終端電阻的連接示意圖
4.2PBMD485-K20網關的軟件配置
硬件連接配置好后，就可以開始配置PBMD485-K20網關的軟件了。其軟件配置包括:設備參數配置和MODBUS報文隊列配置:
(1) PBMD485-K20網關的設備參數配置
在STEP 7的HW Config中，可以通過安裝PBMD485-K20網關的GSD文件(PBMD.GSD是MODBUS主站的GSD文件;PBMDMS.GSD是MODBUS從站的GSD文件)把PBMD485-K20網關的配置文件添加到STEP 7的設備配置庫中。此后，就可以按圖3的示意方法配置PBMD485-K20網關了。
圖3 PBMD485-K20網關的配置示意圖
將PBMD485-K20網關添加到S7的硬件配置系統中后，可以對其相關參數進行配置。本設計將PBMD485-K20網關作為MODBUS主站，根據MODBUS從站的要求，主站基本參數配置如下：
●PROFIBUS從站地址=19；
●波特率＝9600；校驗方式：無校驗；
●數據更新模式：在每條MD回答后；
●等待回答時間：50ms。
(2)PBMD485-K20網關的MODBUS報文隊列配置
根據通訊系統的要求，PB-M網橋可以配置不同的報文隊列來完成實際的通訊要求。PBMD485-K20網關有0＃～19＃共20個槽(邏輯上，非物理設備);0#、1#槽已占用，剩下18個槽提供用戶使用。每個槽可以用來插入一條MODBUS通信模塊;所以一共可以插入18條MODBUS模塊。PBMD485-K20網關的每一個MODBUS模塊對應一種功能的MODBUS報文，可雙擊插入某一槽中。
下面以在2＃槽中插入“read 24 bits(0xxxx)”為例說明MODBUS模塊是如何完成某種功能的MODBUS報文的
該MODBUS模塊對應MODBUS的01h功能，即:讀取24個輸出線圈0xxxx狀態。
第一步: 選中2#槽，然后雙擊“read24 bits(0xxxx)”; 2#槽中插入“24DI read 24 bits(0xxxx) 1…3”;
第二步: 進一步設定MODBUS參數:雙擊2#槽中的“24DI read 24 bits(0xxxx) 1…3”;選擇“Parameter Assignment”，即可設定“從站地址”和“起始地址”等參數。
參數設定完后，就建立了如圖4所示的MODBUS至PROFIBUS的數據映射關系。
圖4 數據映射關系
其中，I1..I3是PROFIBUS主站分配給這個MODBUS模塊的PROFIBUS輸入地址I1～I3，對應本MODBUS報文讀到的24 bits (0xxxx)。這樣，PLC在進行編程時，直接讀取I1～I3即可得到MODBUS 的24個輸出線圈0xxxx的狀態。
本PBMD485-K20網關需要完成的通訊數據包括:36個遙信信息點(功能碼02)和18個遙測信息點(功能碼03)。根據此要求，需配置的報文隊列如圖5所示(站號為19、起始地址為0)：
圖5 報文隊列配置示意圖
2＃槽的報文隊列對應的MODBUS命令是:發功能碼02命令—讀輸入線圈10001～10032的狀態，存入I11～I14;
3＃槽的報文隊列對應的MODBUS命令是:發功能碼03命令—讀保持寄存器40001～40018的值，存入I528～I563;
完成以上配置后，PLC就可以和MODBUS從站設備進行通訊了。
5 結束語
自本通訊系統運行以來，PLC與Modbus RTU間的通訊一直正常，從未出現過任何軟、硬件故障以及其它干擾現象，有效地保證了自動控制系統的正常運行。可見，PLC通過PBMD485-K20網關與Modbus RTU通訊是一種行之有效的方法。PLC和上位機WINCC可以讀取儀表中溫度測量值、設定值等，同時可以遠程設置繼電保護裝置和直流屏設備中的數據，極大地方便了現場的控制和操作。由此看來，利用PBMD485-K20網關來解決Siemens PLC與第三方智能控制儀表之間的通訊是一個值得推廣的方式，在電力自動控制系統中，一定會取得更加成功的應用。
關鍵詞：
MODBUSPROFIBUS網關電力系
評論