Modbus协议在曲江矿瓦斯发电项目中的应用 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 201 1年第9期 Modbus协议在曲江矿瓦斯发电项目中的应用 芽 (煤炭工业合肥设计研究院，安徽 合肥 230041) 摘 要：通过对丰城矿务局曲江矿瓦斯发电项目实例介绍．探讨了SIEMENS s7系列PLC如 何通过Modbus协议与第三方设备进行通讯。针对SIEMENS产品在Modbus协议应用中的一些局 限性，通过软件的方式进行了设计优化。经过项目实践证明，该部分优化设计，扩展了s7系列 PLC在Modbus协议应用中的范围，高效稳定，适合在具有多个Modbus通讯单元的工业项目中 应用。 关键词：Modbus协议；CP341模块；STEP7软件；煤矿瓦斯发电 中图分类号：TD679 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)09-0124-03 Modbus协议是目前工业领域主流的通讯协议之一，协 议支持各种物理接口，包括RS232、RS485、RS422及以太 网。协议具有帧结构简单、物理接口灵活、开发成本低、 校验过程可靠等优点，因此，很多工业设备包括 PLC、 SCADA、DCS、智能仪表、保护装置等均采用Modbus协议 作为主流通讯标准。 在丰城矿务局曲江瓦斯发电项目全厂集中监控系统设计 中，需要将发电机组厂家控制盘中的大量发电机组参数读入 到SIEMENS公司的s7—300 PLC中。由于发电机组厂家的控 制盘采用计算机作为控制单元，是成套产品，无法根据项目 图1 系统网络结构图 情况定制，只能提供RS232串口通讯接口。发电机组成套厂 家通过软件升级，提供了Modbus协议接口。因此，在项目 CP341，该模块具有1个串行通讯口(RS232C或TrY或 设计时，PLC配置了CP341串口通讯模块，加载Modb118通 RS485／422)，可以使用这种通讯模块实现s7—300与其他 讯狗，以实现与发电机组控制系统的协议兼容。 串行通讯设备的数据交换。 Modbus为单主站网络协议，所以系统中只能够有一个 1 通讯系统构成 Modbus主站，并且只能够实现主站和从站的数据交换，从 1．1 系统组成结构 站之间不能进行数据交换，因此，本项目中，CP341插入 在曲江矿瓦斯发电项目中，将西门子 s7—300系列 MODBUS主站Dongle(硬件狗)，作为Modbus主站，与各机 PLC作为集中监控系统控制主站，采集主厂房各设备信号。 组TEM系统的Modbus从站通讯。 PLC通过配置CP341模块及相关硬件狗，作为Modbus通讯 由于RS232的通讯最大距离为15m，20mA TrY的通讯 主站。瓦斯发电机组采用国产胜动机组，每两台机组配置 最大距离为100m(主动模式)、1000m(被动模式)，RS422／ 一 套计算机控制单元(TEM)，提供Modbus RTU协议的串口 485的通讯最大距离位1200m，在本项目中，考虑到PLC与 通讯接口(系统设置为COM3 port)，作为Modbus通讯从站， TEM主机间的实际电缆距离，选用RS485方式作为物理接 通讯速率约定为9600bps。项目同时选用两台上位机，通过 口，TEM主机C0M3串口上连接RS232转RS485转换器作 工业以太网连接至系统PLC，组成SCADA系统，实现数据 为通讯接入端口。此时需要注意一点，