SIEMENS S7-300与SHIMADEN SR93温控仪表的通讯

简要：通过协议转换桥设备，将SR93温控仪表与SIEMENS PROFIBUS-DP网络连接起来，实现SIEMENS PROFIBUS网络对温控仪表的温度信号提取和远程设定。 关键词：RS232/RS485、MODBUS、协议转换桥、PROFIBUS、PB-B-MODBUS/485。 正文 1 目前温度控制系统使用的温控仪表大多提供RS232/RS485通讯接口，支持标准串口通讯协议和MODBUS格式通讯，不提供和不支持SIEMENS PROFIBUS专用网络接口和专用通讯协议，无法和SIEMENS PROFIBUS网络直接进行通讯链接。因此实现温控仪表与SIEMENS PROFIBUS的通讯连接，必须将温控仪表的通讯协议进行转换，转换成SIEMENS PROFIBUS协议，才能实现温控仪表与SIEMENS PROFIBUS的网络通讯，达到工业网络通讯要求。 2 攀成钢薄板有限公司镀锌生产线热风炉共分四个区，系统要求每个区现场均设温度表对温度进行采样，温度信号通过PROFIBUS与其它站点进行通讯，每区的温度信号必须能够远传至SIEMENS PROFIBUS-DP网络，并能在上位机进行检视和远程设定。 2.1系统设计四个区，每区温度仪表采用SHIMADEN SR93型，该仪表提供RS232/RS485通讯接口，支持MODBUS通讯协议。如何将SHIMADEN SR93 协议内容被PROFIBUS 所认识，必须寻求一种解释设备，将SR93的设备协议内容翻译为PROFIBUS 认识，即可实现达到用户网络要求。PB-B-MODBUS/485是一种协议转换模块，它是将RS485接口的MODBUS通讯协议的设备数据转换为PROFIBUS-DP协议数据的解释设备，供PROFIBUS网络站点访问。因此方案设计确定利用PB-B-MODBUS协议桥将温控仪表与PROFIBUS总线链接起来，达到技术目标需求。 2.2 PB-B-MODBUS协议总线桥 产品特点：〈1〉具有RS232/485接口的MODBUS协议设备可以使用该产品实现与现场总线PROFIBUS的互连。〈2〉不用了解PROFIBUS和MODBUS技术细节，用户只需根据要求完成配置，不需复杂编程，即可实现连接通信。〈3〉依照PROFIBUS通信数据区和MODBUS通信数据区的映射关系，实现PROFIBUS到MODBUS之间的数据透明通信。 技术指标：[1]PB-B-MM/232/485/V3接口在PROFIBUS侧是一个PROFIBUS-DP从站，在MODBUS一侧是MODBUS主站；接口通过PROFIBUS通信数据区和MODBUS数据区的数据映射实现PROFIBUS和MODBUS的数据透明通信。如图

[2]PB-B-MM/232/485/V3作为MODUBUS主站；支持01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H号功能； [3]PB-B-MS/232/485/V3接口在PROFIBUS侧是一个PROFIBUS-DP从站，在MODBUS一侧是MODBUS从站；接口通过PROFIBUS通信数据区和MODBUS数据区的数据映射实现PROFIBUS和MODBUS的数据透明通信。如图

[4]PB-B-MS/232/485/V3作为MODUBUS从站； 支持01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H号功能； [5] PROFIBUS-DP从站，波特率自适应，最大波特率6M； [6] MODUBUS协议接口是标准RS-232或RS-485接口，半双工; 波特率: 2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K可选；校验位(偶、奇、无)可选。 2.3 SR93温控仪表MODBUS通讯特点 [1]物理RS485接口，支持RTU通讯方式； [2]数据格式：RTU方式下，支持8N1、8N2、8E1、8E2； [3]通讯速率：2400、4800、9600、19200BPS； [4]功能码：03H（R）、06H（W）。 [5]通讯数据地址： 0100H（PV） --R 0101H（SV） --R   018CH（COM） --R/W 0300H（SV1）--R/W 2.4 PB-B-MODBUS在PROFIBUS一侧作为PROFIBUS-DP的从站，与PROFIBUS-DP网络相连，另一侧作为MODBUS的主站，与四个区的温控仪表通讯口相连。通过协议转换模块将温控仪表的MODBUS协议数据转化为PROFIBUS协议数据，供PROFIBUS其它站访问。 2.5 硬件连接图

2.6配置步骤 [1] SR93 MODBUS通讯方式、格式设定：RTU、8N1、9600BPS、地址1~4对应加热1~4区温控仪； [2]设定PB-B-MODBUS的PROFIBUS站点地址7并使之有效； [3]拷贝所需的DS-MMV3.GSD  DS232.BMP文件至指定目录中。 [4]打开S7-400硬件组态程序中，更新硬件目录列表； [5]在DP的网络中增加DA-MMV3的从站，并配置站点地址、通讯格式等； [6]对PROFIBUS-DP从站即MODBUS主站进行插槽配置。再插入以下插槽数据，并配置MODBUS从站的站地址和数据地址；（如下表）

槽号 功能（码） 输入地址（PI） 输出地址（PQ） 备注 0 状态字（8DI） 16 1 控制字（8DO） 12 2 读1个字（03H） 672-673 1区PV值-256（0100H） 3 读1个字（03H） 674-675 1区SV值-768（0300H） 4 读1个字（03H） 676-677 2区PV值-256（0100H） 5 读1个字（03H） 678-679 2区SV值-768（0300H） 6 读1个字（03H） 680-681 3区PV值-256（0100H） 7 读1个字（03H） 682-683 3区SV值-768（0300H） 8 读1个字（03H） 684-685 4区PV值-256（0100H） 9 读1个字（03H） 686-687 4区SV值-768（0300H） 10 写1个字（06H） 640-641 置1区通讯-396（018CH） 11 写1个字（06H） 642-643 写1区SV-768（0300H） 12 写1个字（06H） 644-645 置2区通讯-396（018CH） 13 写1个字（06H） 646-647 写2区SV-768（0300H） 14 写1个字（06H） 648-649 置3区通讯-396（018CH） 15 写1个字（06H） 650-651 写3区SV-768（0300H） 16 写1个字（06H） 652-653 置4区通讯-396（018CH） 17 写1个字（06H） 654-655 写4区SV-768（0300H） 18 读1个字（03H） 688-689 1区OUT%值-258（0102H） 19 读1个字（03H） 690-691 2区OUT%值-258（0102H） 20 读1个字（03H） 692-693 3区OUT%值-258（0102H） 21 读1个字（03H） 694-695 4区OUT%值-258（0102H） 举例第三块温控仪表的配置

测量值 设定值 写控制 写设定值 其余第一块、第二块、第四块仪表配置同。 2.7  PLC程序编写 MODBUS模块，在上电后，自动进入读写就绪状态，对START_M进行触发，读写开始； 更改温控仪表SV值，同时更改温控仪表的控制方式LOC为COM，地址为018CH的第零位，更改的SV数据位于地址0300H。

3 结论 通过现场的通讯调试，很快实现了SR93温控仪表温度信号与SIEMENS PROFIBUS网络的相互通讯，完成了上位机对热风炉四个温控仪表的实时温度远程监控和设定温度的远程设定，达到用户工程要求，顺利完成了指定任务，为以后SIEMENS网络与第三方仪表或其它MODBUS设备的跨协议通讯访问提供了解决方法。 参考文献 SIEMENS S7-400编程手册 PB-B-MODBUS/485产品手册 SR93用户手册和通讯手册