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上海泗博Modbus转PROFIBUS DP适配器PM-125在污水处理系统中的应用

供稿:上海泗博自动化技术有限公司 2014/7/18 17:31:07

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上海泗博Modbus转PROFIBUS DP适配器PM-125在污水处理系统中的应用

摘要:

某工程的污水处理系统中,需要将西门子300系列PLC和鼓风机中的变频器之间进行数据交换。西门子300系列PLC是PROFIBUS DP协议的,而变频器却是Modbus RTU协议的,因此两者之间无法直接进行数据交换。使用我公司产品PM-125作为中间转换,实现两种不同协议之间的通讯,正是解决这一问题的最佳解决方案。

我公司生产的适配器PM-125是一款实现串口和PROFIBUS DP协议之间数据通讯的产品。凡具有RS485接口的Modbus协议设备都可以使用本产品实现与现场总线PROFIBUS的互连。如:具有Modbus协议接口的变频器、电机启动保护装置、智能高低压电器、电量测量装置、各种变送器、智能现场测量设备及仪表等等。

关键词:

Modbus转PROFIBUS  RS485转PROFIBUS DP  污水处理  PM-125  串口转PROFIBUS DP  西门子S7-300

解决方案:

1、系统架构:

现场的S7-300PLC是作为PROFIBUS DP的主站,变频器作为Modbus从站。因此,该项目中PM-125在PROFIBUS DP侧作为从站,在Modbus侧作为主站使用。

图1 系统结构图

2、系统功能

在此系统中,变频器将其数据(操作频率、电压、电流、温度值等)通过RS485串口传递到PM-125中,然后S7-300PLC通过DP端口从PM-125处获得变频器的数据;同理,S7-300PLC通过PROFIBUS DP端口将数据发送给PM-125,然后PM-125发送写命令,将PROFIBUS DP输出的数据写入到变频器中,从而实现PROFIBUS DP到Modbus协议的转换。

3、接线(示意图)

PM-125上接线只需连接3处:电源连接24V直流电源,RS485口连接到变频器上,PROFIBUS DP(DB9端口)连接到西门子300PLC上。

图2 接线图

4、配置

使用PM-125之前,需要对PM-125进行配置,使用我公司提供的免费的配置软件PMA-123即可轻松配置该产品。PM-125中的配置完全根据变频器中的各种参数及命令和寄存器地址(物理点表)来配置。

注意:上下载配置时需要在PM-125的配置模式下进行。

I变频器的各项参数说明

(每种设备的通讯说明格式描述不同,但内容基本相同。此处列举本案例中使用的变频器的使用说明书的部分内容,仅供参考。)
变频器使用如下数据结构:通讯波特率:19200bps,数据位:8,奇偶校验位:无,停止位1.
变频器的从站ID号是:1(可设置) 
变频器使用Modbus命令为:03号读保持寄存器和06号预置单个寄存器。 
通信数据地址的定义: 
该部分是通信数据的地址定义,用于控制变频器的运行、获取变频器状态信息及变频器相关功能参数设定等。 
功能码参数地址表示规则: 
变频器参数的功能码也是寄存器地址,即各参数地址为该参数去掉小数点后的十进制数。 
举例如下: 
a)功能码F0.03(电流) 地址:3(十六进制两字节表示00H 03H) 
b)功能码F0.05(转速) 地址:5(十六进制两字节表示00H 05H) 
c)功能码F1.07(加速时间) 地址:107(十六进制两字节表示00H 6BH) 
d)功能码F1.08(减速时间) 地址:108(十六进制两字节表示00H 6CH)


想要采集的变频器中的数据地址为:

表1 变频器使用说明书-第六章功能参数表

对上面5个地址的参数进行“读/写”操作。

II. PMA-123配置软件使用说明如下:

安装好该配置软件以后,打开PMA-123,选择PM-125,点击“确定”:

图3

现场总线:默认即可

图4 现场总线配置界面

子网:

图5 子网配置界面

增加节点:注意“从站地址”要设置为变频器的ID。

图6 节点配置界面

增加命令:

根据要读取的变频器的参数的地址,配置了以下读、写命令。只需配置命令中的“Modbus寄存器起始地址”和“数据个数”,待所有命令添加完成后,点击工具栏上的“自动映射”即可。

增加读命令:03号读保持寄存器

图7 读命令配置界面-1

图8 读命令配置界面-2

增加写命令:06号预置单个寄存器,数据个数只能为1个,不可更改,所以要添加5条

图9 写命令配置界面-1

图10 写命令配置界面-2

所有的命令增加完成以后,点击工具栏上的“自动映射”按钮,点击“是”:

图11 自动映射选择界面

到此,PM-125的配置完成。

将适配器PM-125上电,双击按钮,使其进入“CF”配置状态,点击工具栏上的下载按钮, 选择好电脑所用的RS485连接线的串口,完成下载:

图12 下载界面面

III. PROFIBUS DP端的PLC组态软件设置

PROFIBUS DP端只需在PLC的组态软件中导入GSD文件,拖动好输入/输出数据块,设置好DP地址即可。

图13 PROFIBUS DP组态软件配置界面

配置好下载成功以后,就可以开始数据传输了。在Modbus一端,PM-125循环发送读命令,将变频器的数据读取上来,传递到PLC中去;在PROFIBUS DP端,PLC将数据值更改,通过PM-125发送写命令,从而控制变频器中的各项参数。

表2 Modbus从站和PM-125以及DP主站之间地址对应关系表

结束语

此案例中泗博PM-125起到Modbus协议和PROFIBUS DP协议之间转换的作用。

很多时候,在某项目中的各个设备之间通讯时,由于各个设备往往是不同的通讯协议,如果想让这些设备之间通讯,就存在不同通讯协议之间如何进行数据交换的问题。而我公司的相关产品正是应用于此而开发产生的,运用PM-125适配器,不仅配置简单,还可以实现Modbus设备跟上位机之间一对一的通讯,传输速度快,实现了数据的高精度采集,且可以长时间稳定运行。

相关产品:PM-160   PM-126A

更多内容请访问 上海泗博自动化技术有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=51874)

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