一、引言：

隨著(zhù)DCS系統的廣泛應用，各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家都要求能在DCS上顯示和監控第三方設備的運行狀態(tài)和參數，這也對DCS設計和組態(tài)人員提出了越來(lái)越高的要求。尤其是當前通訊協(xié)議種類(lèi)依然較多，通訊接口和通訊格式以及通訊數據都不盡相同。如何選擇一種功能齊全、組態(tài)方便且質(zhì)量可靠的通訊產(chǎn)品，也成為許多系統集成商的難題。
   在近幾年的SIEMENS和ABB得DCS項目中，都要求對第三方控制設備進(jìn)行通訊，在項目的實(shí)施中，我們均使用了鼎實(shí)的通訊模塊。其模塊現場(chǎng)安裝方便、組態(tài)簡(jiǎn)單易行，且功能強大又不失靈活，同時(shí)經(jīng)過(guò)數年的運行，通訊穩定可靠。

二、項目簡(jiǎn)介：
2009年初，我公司完成了土耳其KAPTAN鋼廠(chǎng)KDON(Ar)-3000/3000/80空分項目。DCS控制系統采用西門(mén)子PCS7系統，硬件采用冗余414CPU，有五個(gè)ET200M子站構成，共計I/O點(diǎn)數600點(diǎn)。儀控設計也對第三方通訊提出了很高的要求。在整個(gè)空分系統中，除空分本體外，共有三臺重要的單體動(dòng)設備，分別是ATLAS COPCO空氣增壓機、英格索蘭的原料增壓機、以及沈陽(yáng)鼓風(fēng)機廠(chǎng)的循環(huán)增壓機,他們分別有獨立的控制單元控制，但同時(shí)要求能夠將其內部工藝參數在DCS上監控。通訊協(xié)議為MODBUS-RTU。
在SIEMENS-PCS7系統中，工業(yè)層的通訊網(wǎng)絡(luò )是PROFIBUS-DP協(xié)議，必須要將PROFIBUS-DP協(xié)議轉換成MODBUS協(xié)議，同時(shí)在本項目中，由于需要同時(shí)通訊三臺設備，通訊工作量極大，通訊任務(wù)重，經(jīng)過(guò)我們數年的通訊實(shí)踐，最終將網(wǎng)關(guān)設備定格在北京鼎實(shí)PB-P-MM模塊上。

三、項目實(shí)施：
3.1通訊網(wǎng)絡(luò )結構及協(xié)議定義：
因為同時(shí)與三臺設備通訊，且各個(gè)設備的工程師分屬不同國家，且到達現場(chǎng)調試設備的時(shí)間又不一致，因此通過(guò)前期的技術(shù)交流定義了通訊協(xié)議格式，這樣不同的設備具備相同的協(xié)議格式和不同的地址，可以組態(tài)到一個(gè)鼎實(shí)模塊下。

項目的DCS系統結構圖如下：

附：    KDON3000項目MODBUS protool 通訊協(xié)議：
RTU mode of transmission
RS485
Number of start bits : 1
Number of data bits : 8
Number of stop bits : 1
Baudrate         : 9600
Parity            : none
Error checking     : CRC-16

對三個(gè)設備的MODBUS slave adress從站地址定義如下：
ATLAS COPCO空氣增壓機 ： 3
英格索蘭的原料增壓機     ：  4
沈鼓的循環(huán)增壓機         ：  5

3.2 通訊的物理連接：
實(shí)物結構圖如下：

S7-414H冗余CPU通過(guò)Y-LINK模塊連接在PB-P-MM的PROFIBUS-DP端，PB-P-MM模塊作為PROFIBUS-DP的從站，同時(shí)作為MODBUS的主站。從PB-P-MM模塊出來(lái)，首先接入沈鼓增壓機。其控制系統是GE的可編程控制器。隨后進(jìn)入英格索蘭和ATLAS設備，他們的控制器都是廠(chǎng)家自己品牌的專(zhuān)用通訊模塊。

3.3鼎實(shí)模塊PB-B-MODBUS的組態(tài)配置： 
在PCS7硬件組態(tài)中，對模塊配置如下

可見(jiàn)，既有讀取內部寄存器，也有讀取輸入寄存器，數據所占大小也不盡相同，最終統計共占用地址為220字節。通過(guò)查閱鼎實(shí)模塊的技術(shù)手冊，最大通訊字節是224字節，幾乎可以說(shuō)是將鼎實(shí)PB-P-MM模塊滿(mǎn)負荷運行。在這個(gè)項目的前期選型以及項目實(shí)施過(guò)程中，因為有如此多的通訊任務(wù)，如此多的通許字節，且工作在西門(mén)子S7-400H冗余CPU及PCS7的大環(huán)境下，筆者一直略有擔心。但最終的運行效果是非常好，完全達到理想的效果。

3.4實(shí)施要點(diǎn)： 
軟件實(shí)現的前提是硬件的可靠。在工程安裝過(guò)程中，通訊電纜從DCS出來(lái)首先進(jìn)入沈鼓設備約50米距離，再到英格索蘭設備約20米距離，再到ATLAS設備約30米距離。為保證通訊的可靠和盡量減少干擾，首先是確認了三臺設備和DCS系統處在一個(gè)接地網(wǎng)上，同時(shí)良好接地。這樣就保證了能夠屏蔽外來(lái)干擾。由于通訊電纜較長(cháng)，分別在MODBUS通訊電纜的兩頭打上終端電阻，這樣最大程度就保證了通訊質(zhì)量。其中鼎實(shí)PB-P-MM模塊自帶的終端電阻功能省下我們很多的工作量。在實(shí)際應用中，筆者注意觀(guān)察通訊狀態(tài)和通訊質(zhì)量，未見(jiàn)到干擾等異常情況。

3.5實(shí)現的效果：
 
最終組態(tài)完成后的監控畫(huà)面分別如下：

四：結束語(yǔ)
自去年初項目完成至今，鼎實(shí)通訊模塊的工作狀況非常穩定，贏(yíng)得了國際同行的廣泛贊譽(yù)。通過(guò)這個(gè)項目中鼎實(shí)模塊的應用，也進(jìn)一步證明其功能強大和實(shí)用性，在工業(yè)通訊中有非常高的性?xún)r(jià)比。在鼎實(shí)品牌中還有許多其他的通訊模塊，在今后的工程應用中，也將能為我們提供更多更寬的解決思路。