火力发电厂OVATION DCS与西门子PLC控制系统之间MODBUS通讯实现.docx

火力发电厂OVATlON DCS与西门子PLC控制系统之间的MODBUS通讯实现新疆国信煤电能源有限公司，以下简称新疆国信。摘要：新疆国信电厂是两台2*660MW的燃煤机组，其主要控制系统采用OYATIoN3. 5.1,为了降低 生产成本以及灵活性，其中一些系统采用第三方控制系统：例如：制氢站控制系统、厂外水升压泵房控制 系统、采暖加热站控制系统等等均采用西门子S7-300系列PLC控制系统控制。因此MODBUS通讯将西门子 PLC控制系统与DCS之间联系的桥梁。关键词：MODBLS、 OvATIsI、西门子PLC通讯、LC卡MODBUS通讯协议在火力发电厂中广泛使用，既实现了生产过程中的集中控制和监视、又降低生产成 本，实现物理分散。本次以我公司红沙泉换热站PLC与DCS通讯为例简述整个通讯过程1、MODBUS 协议前介MODBUS通讯协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，通过此协议，控制器经由网络(例如以太 网)和其他设备之间通讯，它已经成为一种通用的工业标准，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络 从而实现集中监控。MODBUS通讯协议最早于ModieOn公司1979年提出，并在2004年成为我国国家标准， 它通过232/485,与串行链路主站、从站一起，实现串行链路上的MODBUS协议，工业中常采用RS485接 口。在MODBUS协议中一般把通信参与者定为主站(Master)和从站(slave),MODBUS总线网络中的各个 职能设备通过异步串行总线连接起来，只允许一个控制器作为主站，其余设备作为唯一地址的从站，主站 发出带从站地址帧请求，该从站硬打请求并送回数据或状态信息，从站不能自己发送信息，这个网络的主 设备，可以是另外一个网的从设备。MODBUS中从站地址8bit (RTU)因而有效设备地址为0-247,单个设 备的地址为1-247,实际所支持的从机数要由所有通信设备决定。地址0是广播地址。2、M(X)BUS与OVATl如配量的方法和思路OVATlON系统中常用的串行通讯控制器是LC卡支持MoDBUS协议，在通讯中该控制器作为主站，通过RS485硬件接口与PLC实现通讯。在控制之前首先要清楚从站的地址、波特率、校验方式、数据位、停止 位、读写功能码以及点表的寄存器地址。1、LC卡件配置以及使用方法1.1 新建模件点在OVatiOn控制软件中新建一个模件点，以G02卡件为例，然后在I/O列表branch中添 加新加的模件点。如下图IT所示，完成后IOad到主副控制器中。图IT1.2 LC卡件的接线方式两线时：A15与B15短接、A16与B16短接、信号线：B15接正端B16一一接负端四线时：A14与Al5、B14 JB15短接信号线：A15接接收正端A16-接接收负端B15接发送正端B16-接发送负端L 3LC卡的配置文件定义配置文件也叫做点组文件，它申明了MoDBUS寄存器地址与LC卡寄存器地址的通信约定，LC卡寄存器地址最终被映射到OVATION控制器。一般使用记事本编辑。配置文件主要分为两部分：一部分为文件部分，另一部分为点组部分。文本部件主要定义：硬件平台(如：PC RLC QLO连接类型(Link TyPe) :485指的是电气接口类型为485,默认为232波特率(baud) :9600, 指的是通信速率，默认为“9600”当波特率为9600时，与LC卡通讯配置文件时将B7和B8短接，当波特率为19200时不需要短接。建议设置19200校验方式(Parity):奇校验、偶校验、无校验数据位(databits):8数据位数，默认8位停止位(stopbits):1 #1位停止位。485通信选8位数据位、无校验、1位停止位如图1 -图1-2点组部分定义点组部分/Group用来描述MODBUS与LC卡寄存器的对应关系，MODBUS命令来完成它们的同步。如：group* 1*#点组号，OPeratiOn =Perio<Hc扫描方式，一般为周期性扫描，与interval配合使 用。interval=l表示1秒。从站地址：与PLC设置致。命令类型，常用的有：RCS （读输出线圈状态）、RIS （读输入状态）、RHR （读保持寄存器）、RIR （读 输入寄存器）FSC （强制单个线圈）、PSR （预置单个寄存器）、RES （读例外状态）、FMC （强制一组线 圈）PMR （预置一组寄存器）MDATYPE表示数据的类型有：FLOAT- 浮点数。（很少用）INT16一一两个字节的带符号的整数。（大多数）UINT16- 无符号整数。当对方是无符号数时，因为OVATloN只能识别REAL,INT等类型，所以要将对方的无符号数放到自己的F型寄存器中，如FOO0, F002, F004等，而 在CB中，用SLCAIN算法块，取数据类型用REAL 具体如图1-3group ', 1 operation periodic intervalSlavepoint point point point pointFOO(X) address 0000 嚼004 ½R)006 ad*ess 0006F0008 address 0008t t t t t a a a a a Ooooo Aflflflfl Cccce Dl Dl Dl Dx Dl yyyyy t-t-t-t-t- a a a a a 1111 b a a a a a Iqiqiqiqig1.4、 创建AUToEXEC. BAT 文件AUTOEXEC. BAT文件是为了在LC卡重启或者送电后自动启动借口解释程序，需在开机批处理文件 创建一下内容，OVATlON系统LC卡有两种：1C31166G01、1C3U66G02两者之间的区别在于配置文件 不同：E卡是GOl时，配置文件为：set N087=lbreak=ONmodbus -f config, txtE卡是G02时，配置文件为：set N087=lbreak=()Nloadfix modbus-fconfig.txt本次通讯E卡为G021.5、 将配置文件导入到LC中将配置文件导入到LC卡中的步骤：首先在自己的电脑上安装LCloaderWin32,安装完后将生成一个盘符，如图17.将配置文件拷 贝到该盘中。1、将软盘中的AUTO文件中的dlmodbus -£ qj. Ixl改为新的内容：dlmodbus -f新的配置文件名，存盘。2、首先连接笔记本的串口和LC卡的串口（上面的232口），进入DoS系统。3、输入：rlcextpc coml 9600（或者 19200,或其它），回车。4、将LC卡拔出再重新插入。应该自动出现自检信息。这时，软驱变成了C:而LC卡则是A把LC卡到自己笔记本通讯电缆连接好以后，按Shic+ClrHdelele键，或者重新插拔一下LC卡,等LC卡检测程序结束以后如图1-5。按CtrI+c键，进入命令行，如下：A>dirA>de 1 a: add. cfg（以及autoexec）A>rleflash.exeA>dirEXeCOM. TXT文件没有了，刚删除了*查看A盘也就是LC卡存储器里面的文件*删除A盘也就是LC卡存储器里面的配置文件*刷新A盘也就是LC卡存储器里面的程序*查看A盘也就是LC卡存储器里面的A>copy c:add.cfg A：（以及autoexec）* 拷贝C 盘的EXCCoM. TXT文件到LC 卡存储器，即A 盘符*A>rleflash.exe*刷新A盘也就是LC卡存储器里面的程序*A>klir*最后查看A盘也就是LC卡存储器里面的文件，这个时候EXCCOM. TXT存在了*然后按ShifttetrI+delete键或者插拔LC卡重启LC卡以后配置文件就写到LC卡里面了。注意：autoexec右键打开修改add. cfg （改成对应的配置文件名）在通讯正常时，1/2灯交替闪烁。8灯亮时表示程序已经载入。名称类型任务本地磁盘(C:)本地磁盘本地磁盘:)本地磁盘 本地磁盘(E:)本地磁盘本地磁盘(F:)本地磁盘本地磁盘(G:)本地磁盘位置炎有可移动存储的设备DVD驱动器(I:) CD驱动器其他信息炎电脑我的共享文件夹系统文件夹LCNameSpace系统文件夹我的电脑文件夹图1-4重启完后成，按“A”可以进入分析模式，可以看所有寄存器的数据情况。2、WATION 系统更辑搭建将上述LC卡采集的数据正常后，还需要在OVATlON系统中搭建逻辑，CB中常用的算法快有： SLeDiN、SlJCDOUT、SLCAIN、SLCAOU, SLCPIN、SLCPOUT.逻辑块中注意需要填写的参数有：数据类型、起始寄存器号、卡件地址、如果有冗余LC卡，备用卡 的地址也需要填写，没有冗余直接为0即可。卡件类型：通常为RLC如图2- 1所示QL FmNy QLC/MC Adses SoPainc<iface Cad Type ovptl OUPbt2OVbt3 ovput4 ouptsProperty Editor图2T卡件地址的计算:计算卡件地址为所建模件点的HardWare Adress中H前面的四位为卡件地址：如123d,则将d换位O后将该16进制的树转化为十进制即为卡件地址。按照之前LC卡采集的数据类型搭建OVATlON控制逻辑load后就能看到所通讯过来的数据。如图2-2、图2-3net ion SummaryPointPoint DescriptionTypeBottom T o0001TE-101. IINITSONET5茎汽温度LA0100149.540003TE-102. UNn5解ETS网供水温度LA0100122540005TE-103. UNlTS©NETS一网回水温度LA0100119.840007TE-104. UNIT50NETS室外温度LA.010027.94OOO9PT-1O1. UNIT5NET茎汽压力LA01000. 203414oo p-102. Unitsonets一网供水压力LA01000. 332040013PTTO3, UNIT5NETS一网回水压力LA01000.26423640015FT-101.UNIT50NET5一网回水流里LALA0100040017ZV-101.UNITSNET5蒸气调因反读0100040019AP-101. UNITSNETS1循环泵频率反馈LA010021.218540021AP-102,UNIT5NET540023TE-201. UNITSONETS4OO25FT-2O1-RJNIT50NETS40027FT-201-R. UNITS邸ETS 40029FT-201-FLUNIT5QNET5 4003 llT-201 -RLUN1T50NETS2#循环泵然率反馈LA0