隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，中國將是全球煉油和石化產(chǎn)能增長(cháng)最快的地區之一，即將成為世界上最大的石化市場(chǎng)。目前，由于國內石化行業(yè)難以滿(mǎn)足市場(chǎng)經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的需要，主要矛盾由過(guò)去的總體數量不足轉變?yōu)榭傮w數量和質(zhì)量不足并存，隨著(zhù)時(shí)間的推移，質(zhì)量不足的矛盾會(huì )逐漸上升為主要矛盾（北京的霧靄天氣可見(jiàn)端倪）, 因此結構調整是當前中國石化的重要任務(wù)。為此石化企業(yè)結構調整必須加快技術(shù)改造步伐。乙烯項目的建設應盡量順應現有自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢，使用主流的控制系統，從而能夠節省建設投資，縮短施工周期。

 
          圖1 工廠(chǎng)外景                                      圖2 工廠(chǎng)外景        

        當今世界石化工業(yè)發(fā)展趨向大型化、基地化和煉化一體化，產(chǎn)業(yè)集中度越來(lái)越高。DCS系統憑借其良好的性能在化工行業(yè)中獲得了廣泛的應用。在化工行業(yè)中，溫度、壓力、流量、液位的檢測和控制占了絕大部分；此外，在塔、釜、罐等大型工藝設備運轉中，少不了各種機電設備如風(fēng)機、泵類(lèi)及各種閥門(mén)的開(kāi)關(guān)量的檢測和控制。然而這些設備的通訊協(xié)議卻很可能會(huì )與DCS系統的協(xié)議有所不同，如何解決這個(gè)問(wèn)題，我們就需要使用到“協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)”。
本文將介紹這種協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)的實(shí)際應用案例。

摘要
         在東北某大乙烯項目中，主控網(wǎng)絡(luò )使用的是MODBUS協(xié)議，遠程現場(chǎng)設備使用的是PROFIBUS-DP協(xié)議，這時(shí)需要將現場(chǎng)設備的信號傳輸到主控網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行監控，實(shí)現兩種不同協(xié)議之間的通訊。此項目有中DCS系統需要對車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)上siemens G150變頻器以及siemens MM440變頻器進(jìn)行監控。然而這些控制電機的變頻器使用的是PROFIBUS-DP協(xié)議。這樣就需要用到一種從PROFIBUS到MODBUS協(xié)議進(jìn)行轉換的模塊，鼎實(shí)的主站網(wǎng)關(guān)系列中的PBM-G-MBS就能起到這種作用。
  
         北京鼎實(shí)創(chuàng )新科技有限公司由中國現場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS技術(shù)資格中心（CPCC）技術(shù)骨干為核心組成，是北京市科委認定的高科技術(shù)企業(yè)，在中國自動(dòng)化行業(yè)率先提出了“總線(xiàn)橋”概念，研發(fā)多種PROFIBUS總線(xiàn)橋產(chǎn)品，并積極推動(dòng)工程應用，已經(jīng)贏(yíng)得了大量客戶(hù)的信任。

解決方案
1.系統的架構及其布局
            鼎實(shí)PBM-G-MBS主站網(wǎng)關(guān)起到連接MODBUS和PROFIBUS協(xié)議的作用，在PROFIBUS側為主站，在MODBUS側為從站。某DCS控制系統是MODBUS側的主站。siemens 變頻器在PROFIBUS側為從站。

圖4 變頻器                                   圖5 DCS系統

在該系統中，某DCS系統需要監控siemens的MM440以及G150變頻器。其控制系統的示意圖如下所示

 
                                                                                                              圖6 系統的示意圖
2.系統實(shí)現功能
        在此系統中，變頻器將其數據（電壓、功率、頻率等等）通過(guò)PROFIBUS-DP傳輸到主站網(wǎng)關(guān)PBM-G-MBS中，然后DCS系統通過(guò)MODBUS接口從主站網(wǎng)關(guān)處獲得變頻器的數據；同理DCS系統也要通過(guò)MODBUS接口→主站網(wǎng)關(guān)→PROFIBUS-DP向變頻器發(fā)出指令，從而控制變頻器的啟停和動(dòng)作。

3.主站網(wǎng)關(guān)的配置應用

       由于主站網(wǎng)關(guān)在這里做的是PROFIBUS的主站，要連接下面的PROFIBUS從站（siemens的MM440以及G150變頻器）的話(huà)，需要用到配置軟件來(lái)解析從站的GSD文件。鼎實(shí)的配置軟件PB-Confi能夠實(shí)現這樣的功能。具體的使用方法請參看鼎實(shí)公司網(wǎng)站資料下載區的“PBM-G-MBS產(chǎn)品手冊”由于主站網(wǎng)關(guān)在這里做的是PROFIBUS的主站，要連接下面的PROFIBUS從站的話(huà)，需要用到配置軟件來(lái)解析從站的GSD文件，鼎實(shí)的配置軟件PB-Confi能夠實(shí)現這樣的功能。Modbus轉Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PB-G-MBS在Modbus側做Modbus從站，在Profibus-DP側做主站，建立Profibus-DP從站（西門(mén)子變頻器）和Modbus主站的通信。DCS通信部分采用Modbus通信模塊，并配套的Modbus通信軟件包，該通信模塊最大通信數據容量為4000字。通過(guò)北京鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)PB-G_MBS網(wǎng)關(guān)配置軟件PB-Confi對PB-G-MBS進(jìn)行相關(guān)配置，將DCS的讀﹑寫(xiě)指令及數據做相應轉換存儲。數據的傳輸過(guò)程如下圖所示（以變頻器為例）

        當配置好并下載成功后，系統就可以開(kāi)始數據的傳輸了，在PROFIBUS側，主站網(wǎng)關(guān)PBM-G-MBS周期性的從各個(gè)從站讀取，并將數據傳送到Modbus側的主站X電力的DCS系統，然后DCS系統控制PLC來(lái)對從站變頻器的啟停及動(dòng)作。整個(gè)過(guò)程只需要通過(guò)配置軟件PB-Confi配置好后，即可自動(dòng)運行，不需要客戶(hù)額外的操作。

結束語(yǔ)
        此案例，為我們提供了一種方案——如何解決不同網(wǎng)絡(luò )之間的通訊問(wèn)題。在這里我們通過(guò)使用北京鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品中的PBM-G-MBS網(wǎng)關(guān)，將profibus從站設備完美的接入了modbus網(wǎng)絡(luò )，減少了工程成本的同時(shí)，也極大的提高了系統的穩定性，更易于系統的管理和維護。
        此案例中，DCS系統雖然提供了modbus 485接口，但其使用的是工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議（如今很多DCS系統使用的是工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP協(xié)議）。為了使profibus從站設備能夠接入工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP中，鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)系列中推出了新產(chǎn)品PBMG-ETH-2，它能夠將大量profibus從站設備連接到工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP之中，這將有利于更多profibus從站設備接入DCS系統。