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　消息，Modbus協(xié)議建立了主機發(fā)出查詢請求的格式：包括從機地址，功能碼，數(shù)據(jù)，校驗；從機響應(yīng)消息的格式為從機地址，功能碼，數(shù)據(jù)，校驗；如果發(fā)生錯誤；從機將返回一條出錯消息。一般來說。通訊數(shù)量少且要以文本為主的通訊采用Modbus ASCII規(guī)約，通訊數(shù)量大且是二進制數(shù)值時則采用Modbus RTU模式通訊。消息中的每個字節(jié)包含兩個十六進制數(shù)，本系統(tǒng)中Tps系統(tǒng)采用的是Modbus RTU規(guī)約，一條Modbus 網(wǎng)絡(luò)中可以容納16個節(jié)點，但只允許在一個主設(shè)備即DCS控制器.

　　2.2 Modbus 通信傳輸

　　有兩種傳輸方式：一種是ASCⅡ模式：當控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以ASCII美國標準信息交換代碼）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)都作為兩個ASCII字符發(fā)送。這種方式的主要優(yōu)點是字符發(fā)送的時間間隔可達到1秒而不產(chǎn)生錯誤.

　　另一種是RTU模式:當控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU（遠程終端單元）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。這種方式的主要優(yōu)點是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。

　　2.3 TPS系統(tǒng)SI FTA

　　TPS系統(tǒng)SI卡的FTA有兩種，Moudbus SI FTA的串行接口支持Moudbus的RTU協(xié)議，使用的通信

　　方式是ELA-232D或者EIA-422．485D，同時也支持PLC的多分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。SI與子系統(tǒng)進行直接的數(shù)據(jù)通訊，子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可被采集到APM和HPM中，這些數(shù)據(jù)可以直接用于數(shù)據(jù)采集或者用于控制策略中。

　　2.4 通信接口

　　標準的Modbus口是使用RS-232C兼容串行接口，它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗?？刂破髂苤苯踊蚪?jīng)由Modem組網(wǎng)。TPS系統(tǒng)和西門子PLC系統(tǒng)都有開放的硬件接口和通信協(xié)議，具有良好的兼容性。TPS系統(tǒng)提供SI串行接口卡，帶有1個RS一232接口和1個RS一485／422接口，現(xiàn)采用RS一485口。該串行口可接l5臺子系統(tǒng)，通信距離可達1200m。西門子PLC系統(tǒng)提供通信卡CP341一RS422／485，可進行串行口數(shù)據(jù)的收發(fā)。

　　3 硬件方案的實施

　　3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

　　由于在我公司使用的DCS系統(tǒng)中，以TPS的系統(tǒng)居多，在PLC方面以S7-300為例，所以本系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)：2臺GUS操作站互為備用；1臺NIM負責GUS和過程控制器HPM通信；1臺HM為歷史模件。過程控制級由1套HPM及幾套PLC組成。1個PLC主要負責1個包單元，HPM負責其它所有模擬數(shù)字點的檢測和控制。TPS系統(tǒng)和西門子PLC系統(tǒng)由SI卡連接，通過RS一485口進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這樣主控就能更加準確的了解裝置的運行情況，尤其是對包單元設(shè)備的了解。并能進行遠程控制.在此由4個包單元，4個PLC為例，TPS系統(tǒng)安裝在控制室，PLC系統(tǒng)則安裝在現(xiàn)場. 如圖1所示：

　　3.2 通信模件的連接

　　TPS SI(串行接口)模件和西門子PLC CP341一RS422／485(Modbus接口)模件之間的連接，如圖2所示：

　　4 軟件的實施和尋址

　　在TPS系統(tǒng)中，是通過ARRAY點來建立與外部

　　PLC通信和進行數(shù)據(jù)存取。

　　建立通信的主要參數(shù)如下：

　　SI FTA NUMBER：現(xiàn)場PLC串行接口的FTA號

　　(1，2)：

　　SERIAL LINKDEVICE ADDRESS：現(xiàn)場PLC系

　　統(tǒng)的硬件地址；

　　START INDEX：根據(jù)Modbus設(shè)備的線圈地址所

　　決定的ARRAY點讀寫數(shù)據(jù)的*個點的地址；

　　AUXDATA參數(shù)決定Modbus接口的一些特性；

　　AUXDATA1：保持地址(00001～09999)在激活狀態(tài)；

　　AUXDATA2：信息反應(yīng)時間(0．25～0．5s)，可以保持其默認值；

　　AUXDATA3：通信方式(RS一232／RS一485)；

　　AUXDATA4：波特路率及奇偶校驗。

　　S7-300的Modbus協(xié)議中寄存器地址被分配成不同的窗口，每個窗口可分配若干個點，具體分配由PLC編程決定，系統(tǒng)有的通訊模塊，如有可讀寫模塊FCO1、FC05、FC15，還有只讀模塊FC02等。這樣就可以通過TPS中的START IN—DEX和PLC編程方提供的地址，將兩者聯(lián)系起來，建立良好的通信。按照上面分析對TPS進行相應(yīng)的設(shè)置，則該系統(tǒng)中的TPS系統(tǒng)就可以和四個包單元的PLC進行通信的，對于PLC系統(tǒng)的開關(guān)同樣可作出相應(yīng)的設(shè)置：系統(tǒng)斷電，重新啟動，TPS系統(tǒng)的ARRAY點可與PLC中的相應(yīng)地址進行讀寫操作