DCS与PLC通讯技术分析.docx

DCS与PLC通讯技术分析摘要：文章着重阐述了实现DCS与PLC之间控制和数据通讯的工业以太网Modbus协议。关键词：DCS系统；PLC；工业以太网；Modbus协议1DCS系统概述集散控制系统DCS指的是控制与现场分散、地域安装分散、管理和显示集中。在自动化领域，越来越多的企业建立了包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动化管控平台，建立了以工业控制网络技术为根底的企业信息化平台。2PLC系统PLC是由早期继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合而开展起来的，它是以微处理器为主的一种工业控制仪表，它融计算机技术、控制技术和通信技术于一体，集顺序控制、经过控制和数据处理于一身，可靠性高、功能强大、控制灵敏、操作维护简单。3网络通信技术工业以太网在技术上与商用以太网兼容，但在环境适应性、可靠性、平安性和安装使用方面知足工业现场的需要。它具有一系列的优点，详细表如今：以太网技术应用广泛，为所有的编程语言所支持；软硬件资源丰富；易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接；可持续开展的空间大等。它提供了控制网络的数据传输的以太网标准。主要有：110BaseT以太网一同轴电缆，10Mbits；2快速以太网一光缆或者双绞线，100Mbits；3Gigabit以太网一光缆或者双绞线，1Gbits；410GigabitkGigabit以太网一支持广域网WAN和城域网MAN。它以通信网络作为纽带，网络构造可分为总线型、环型和星型式，采用总线式网络的DCS如IAS等。它采用网络通信技术。这是DCS的关键技术，它使得控制与管理都具实时性，并解决系统的扩大与晋级问题。DCS与PLC之间的数据通讯和控制的实现就是通过网络通信技术来完成的。4Modbus协议Modbus协议是典型的工业以太网，原为美国Modbus公司PLC产品通信协议，由于其使用特别广泛，后来由Modbus组织，于2002年度开展为ModbusTCPIP标准。Modbus协议在工业控制中有着极其广泛的应用。DCS与PLC之间的通信技术就是在此协议根底上实现的。Modbus协议主要内容有以下几个方面。1接口标准RS485是计算机或者终端与Modem之间的一种接口标准，是在RS232C标准的根底上开展而来的。在许多工业环境中，要求用最少的信号线来完成通讯任务。目前广泛使用的RS485串行接口总线正是适应这种需要而出现的。采用RS485互连的网络信号传输线为双绞线，某一时刻两个站只有一个站可以发送数据，而另一个站只能接收数据，只能支持半双工通讯。RS485用于多站互连特别方便，除了节省昂贵的信号线，它还可以高速远间隔传送。2功能码在支持Modbus的系统之间交换数据的类型由功能码FC控制。可用于实现位一位数据交换的功能码有：FCO1读线圈输出状态、FC02读输入状态、FC05强迫单线圈、FC15强迫多线圈。可用于存放器间数据交换的功能码有：FC03读保持存放器、FC04读输入存放器、FC06预设单存放器、FC16预设多存放器。每种功能码对应特定的起始地址范围，数据传输量因类别不同而异。3传输参数传输参数包括传输率、数据位、停顿位和校验位。在串行通讯中，每个字节被逐位按一定的顺序发出。对于异步串行通讯，为保证收发双方同步，不仅应使收发双方传输速率一样，还要在每个数据位的根底上附加辅助位。a传输率波特率：指数据传输的速度，单位是位秒bps。b数据位：描绘多少位代表一个传输的字符。c停顿位：定义传输两个字符可能的最小时间间隔。d校验位：用于判断字符传输错误，保护数据。它定义完成传输数据位的总量是奇数或偶数。中选择“NO校验时，不传输校验位，这会降低数据传输的平安。4协议参数协议参数主要有：从站地址、操作方式、多字符延迟时间。a从站地址：指定Modbus从站地址，哪个CP将响应。1个主站最多可向247个从站发出通讯恳求，Modbus报文形式为恳求响应帧方式，仅当主站恳求指令字符串以“00开始时，会被所有从站接收。b操作方式：有正常方式和冲突制止两种。冲突制止方式下忽略收到的错误信息继续传输。c多字符延迟时间：正常情况下，字符和字符的发送时间间隔很小。对于承受方，假如发现字符间隔超出允许值，可认为信息帧完毕或者传输异常。5完毕语在实际应用中，我厂DCS网内、120万t综合自动化调度网、新建80万t调度网及各DCS与PLC系统通过网络通信技术实现了全厂调度自动化，为进一步提升公司消费和管理程度奠定了坚实的根底。点击下载：0