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它沒有起始位和停止位,而是由至少3.5個字符間隔時間作為息的起始和結(jié)束標志。息幀所有字符位由16進制字符0-9、A-F組成。 Modbus RTU通訊協(xié)議幀結(jié)構(gòu):圖5 RTU通訊協(xié)議幀格式 Modbus RTU方式主站讀取從站寄存器數(shù)據(jù)示例:主設(shè)備查詢。圖6 主設(shè)備查詢格式 Modbus RTU方式主站讀取從站寄存器數(shù)據(jù)示例:從設(shè)備響應(yīng)。圖7 從設(shè)備響應(yīng)格式 2.3 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成及硬件介紹 如圖1所示,在該系統(tǒng)設(shè)計中有兩個網(wǎng)絡(luò)使用了上海泗博自動化的Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160。網(wǎng)關(guān)在這兩個網(wǎng)絡(luò)中的作用不一樣,其中: 在上層網(wǎng)絡(luò)中(建立西門子S7-300PLC和橫河DCS連接通),Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160在Modbus側(cè)做Modbus從站,在Profibus-DP側(cè)做從站,建立Profibus-DP主站(西門子S7-300 PLC)和Modbus主站(橫河CS3000)的通。DCS通部分采用橫河型號為ALR121的通模塊,并配套橫河提供的Modbus通軟件包,該通模塊通數(shù)據(jù)容量為4000字。通過上海泗博自動化的網(wǎng)關(guān)配置軟件對PM-160進行相關(guān)配置,將DCS的讀、寫指令及數(shù)據(jù)做相應(yīng)轉(zhuǎn)換、存儲,并映射到西門子PLC的輸入、輸出映像區(qū),以實現(xiàn)對上下位機控制息的實時傳輸。 在下層網(wǎng)絡(luò)中(建立西門子S7-300PLC和現(xiàn)場智能儀表的連接通),Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160在Modbus側(cè)做Modbus主站,在Profibus-DP側(cè)做從站,建立Modbus從站(現(xiàn)場各種智能儀表(現(xiàn)場電機、智能開關(guān)、變頻器、傳感器等))與Profibus-DP主站(西門子S7-300PLC)的通。串口網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場智能儀表)設(shè)備接口為RS485或者RS232,它們都可以通過上海泗博自動化的Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160實現(xiàn)與西門子S7-300PLC的連接通。其中,通過使用網(wǎng)關(guān)的配套配置軟件對PM-160進行相關(guān)配置,將需要采集的從站設(shè)備息通過網(wǎng)關(guān)讀、寫命令及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、存儲,映射到西門子PLC的輸入、輸出映射區(qū),以實現(xiàn)PLC對現(xiàn)場智能儀表數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。三、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的配置 PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),在網(wǎng)關(guān)RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射數(shù)據(jù)區(qū),由軟件實現(xiàn)Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)交換。凡具有RS485/422/232接口的設(shè)備(Modbus協(xié)議或者非標協(xié)議)都可以通過PM-160與現(xiàn)場總線Profibus-DP互聯(lián)。其中,PM-160在與Profibus-DP通訊是作為Profibus-DP從站,PM-160在與串口設(shè)備通時,可以作Modbus主站、Modbus從站,也支持與非標串口設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。通過在西門子STEP7中注冊網(wǎng)關(guān)PM-160的GSD文件,即可在該編程軟件中對該網(wǎng)關(guān)進行相關(guān)硬件和軟件配置,完成相應(yīng)的通訊功能。請見如下詳細的硬件和軟件配置方法:1、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的硬件配置 PM-160的Profibus-DP從站地址可以通過網(wǎng)關(guān)的硬件旋碼開關(guān)或者配置按鈕來設(shè)置。旋碼開關(guān)有兩位,左側(cè)位設(shè)置地址高位(十位),右側(cè)位設(shè)置地址低位(個位)。通過撥碼開關(guān)可設(shè)置網(wǎng)關(guān)PM-160處于正常運行狀態(tài)或者配置狀態(tài)。當PM-160處于配置狀態(tài)時,用戶可通過配套配置軟件設(shè)置相關(guān)讀寫命令和參數(shù)。 PM-160自帶標準Profibus-DP接口,用戶可使用標準Profibus-DP連接頭和標準的Profibus-DP電纜將其連接至Profibus-DP現(xiàn)場總線中。 PM-160提供RS485/422/232三種串口,Modbus從站、主站設(shè)備以及用戶非標串口設(shè)備可以通過這三種接口實現(xiàn)與網(wǎng)關(guān)PM-160的連接通訊。PM-160沒有內(nèi)置終端電阻,在進行RS485通時,請注意在RS485總線終端各添加一個終端電阻(120歐姆)。2、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的軟件配置 1) 使用配套軟件設(shè)置PM-160的現(xiàn)場總新和子網(wǎng)相關(guān)參數(shù)和命令 通過撥碼開關(guān)將PM-160設(shè)置為配置狀態(tài),打開安裝的配置軟件 當實現(xiàn)PLC與DCS通時,子網(wǎng)協(xié)議類型設(shè)置為Modbus從站,并設(shè)置串口通波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位、PM-160作為Modbus從站的地址、通接口。其中,串口通波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus主站設(shè)備(DCS)一致;圖8 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus從站(連接PLC和DCS) 當實現(xiàn)PLC與Modbus設(shè)備通時,子網(wǎng)協(xié)議類型設(shè)置為Modbus主站,并設(shè)置串口通參數(shù)、通訊傳輸模式、通接口等。其中,串口通參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus從站設(shè)備一致
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