常用PLC与霍尼韦尔PKS系统的Modbus通讯与组态.pptx [自动保存的].ppt

常用PLC与霍尼韦尔PKS系统的Modbus通讯与组态 导语 随着现场就地控制设备的不断的增加 且就地控制设备使用的PLC控制器厂家多 型号多 如何将现场设备的PLC的通讯进行统一 并通讯到中控 通过中控对现场设备进行远程状态监控的问题急需解决 课程目标 目录 现场常用PLC简介 实现PLC的Modbus通讯 PKS系统的SCADA组态 总体回顾 支持的第三方通讯 简介 现场常用PLC简介 S7 200 S7 200是一种小型的可编程序控制器 适用于各行各业 各种场合中的检测 监测及控制的自动化 S7 200系列的强大功能使其无论在独立运行中 或相连成网络皆能实现复杂控制功能 因此S7 200系列具有极高的性能 价格比 S7 200系列出色表现在以下几个方面 1 极高的可靠性 2 极丰富的指令集 3 易于掌握 4 便捷的操作 5 丰富的内置集成功能 6 实时特性 7 强劲的通讯能力 8 丰富的扩展模块 CPU2268K字节5K字节24 1632 320 37us256256256256内置标准标准6个30Khz2个20Khz2xRS485 用户程序区数据存储区CPU内置DI DO点数AI AO点数扫描时间 1条指令最大DI DO点数位存储区计数器计时器时钟功能数字量输入滤波模拟量输入滤波高速计数器脉冲输出通讯口 CPU2224K字节2K字节8 616 160 37us256256256256可选标准标准4个30Khz2个20Khz1xRS485 CPU2214K字节2K字节6 4无0 37us256256256256可选标准N A4个30Khz2个20Khz1xRS485 CPU2248K字节5K字节14 1032 320 37us256256256256内置标准标准6个30Khz2个20Khz1xRS485 CPU226XM16K字节10K字节24 1632 320 37us256256256256内置标准标准6个30Khz2个20Khz2xRS485 本机集成24输入 16输出共40个数字量I O点 可连接7个扩展模块 最大扩展至248路数字量I O点或35路模拟量I O点 13K字节程序和数据存储空间 6个独立的30kHz高速计数器 2路独立的20kHz高速脉冲输出 具有PID控制器 2个RS485通讯 编程口 具有PPI通讯协议 MPI通讯协议和自由方式通讯能力 I O端子排可很容易地整体拆卸 用于较高要求的控制系统 具有更多的输入 输出点 更强的模块扩展能力 更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能 可完全适应于一些复杂的中小型控制系统 现场常用PLC简介 S7 200 CPU226双485口可实现 优点 双倍网络扩展能力同时运行两种自由口协议 如Modbus同时运行PPI自由口协议2PPI网络2自由口网络1个PPIand1个自由口网络 现场常用PLC简介 S7 200 现场常用PLC简介 S7 300 模块化微型PLC系统 满足中 小规模的性能要求各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务简单实用的分布式结构和多界面网络能力 应用十分灵活方便用户和简易的无风扇设计当控制任务增加时 可自由扩展大量的集成功能使它功能非常强劲 现场常用PLC简介 S7 300 现场常用PLC简介 S7 300 现场常用PLC简介 ABSLC500 适合于广泛应用的紧凑型可编程控制器功能强大 完成任务更多 配置灵活 需要费用更省稳定可靠 无论是单机应用 还是分布式控制贯通全厂直至信息层的通讯功能应用广泛的多种现场总线集成 现场常用PLC简介 ABSLC500 现场常用PLC简介 ABSLC500 现场常用PLC简介 ABMicroLogix 高速处理能力 每500条指令执行时间仅1 5毫秒内嵌EEPROM存储器 无需备用电源或外加存储对等通讯功能 最多可让32个控制器连接到DH 485网络上支持DF1半双工和RTU从站协议通过RS 232端口 可以让控制器与个人计算机点对点通讯具有24V直流输入点的控制 包含一个高速计数通道可以根据用户所需的响应时间和噪声抑制要求 调节直流输入滤波器的参数符合全球的认证 可用于防爆区域 现场常用PLC简介 ABMicroLogix 现场常用PLC简介 ABMicroLogix 现场常用PLC简介 ABCompactLogix 无须机架和背板 能安装在导轨和面板上 能纵向或者横向扩展 支持最多960个扩展I O点 最多可以扩展30个I O模块 支持EtherNet IPContrlNet和串口通信 现场常用PLC简介 ABCompactLogix 现场常用PLC简介 ABCompactLogix 现场常用PLC简介 ABControlLogix 无缝连接易于和其他网络上的程序控制器透明地收发信息 兼容性好 快速ControlLogix结构在背板上提供了高速数据传输总线 Logix5550控制器提供了高速传输的控制平台 可组态可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数 可在一个机架内使用多个控制器 工业化ControlLogix提供了高强度平台 可耐受振动 高温及各种工业环境下的电气干扰 其结构紧凑 可有效减少配电盘的空间 可无需控制器而在网络间实现桥接 多个控制器 I O模板及通信模扳可任意组合可带电拔插一个模块而无需断开系统的其他模块 并提供可拆卸接线 端子排 使用方便 易于维护 现场常用PLC简介 ABControlLogix 现场常用PLC简介 ABControlLogix 22 Copyright 2005RockwellAutomation Inc Allrightsreserved 1 完全的NetLinx支持 ControlNet EtherNetI PDeviceNet 2 兼容传统的网络 DF1DH485DH RIO 3 第三方的网络支持 ProfiBusModbusFF总线HART总线 现场常用PLC简介 施耐德 ModiconM218 ModiconM218作为Premium和Quantum以及M258 M238产品线的后的最佳拓展 融合了可编程控制发明者的最新核心技术 集合了多种强劲功能和创新技术与一身 在灵活 功能强大的SoMachine软件的配合下 称为小型项目的最佳解决方案 精巧的外形强大的性能便捷的维护性能各种复杂应用 现场常用PLC简介 施耐德 ModiconM218 现场常用PLC简介 施耐德 ModiconM218 PKS系统支持的第三方通讯 ExperionPKS过程知识系统是Honeywell最新一代的过程自动化系统 它将人员与过程控制 经营和资产管理融合在一起 ExperionPKS为用户提供了远高于集散控制系统的能力 包括嵌入式的决策支持和诊断技术 为决策者提供所需信息 安全组件保证系统安全环境独立于主控系统 提高了系统的安全 可靠性 ExperionPKS系统的特点 全局数据库 一次输入控制处理器与监控系统服务器所需信息 无需多次对不同层次的数据库分别组态 HoneywellHMIWeb技术 HMIWeb技术是基于Web结构的人机界面 可以集成过程控制数据和商业应用数据 HMIWeb以HTML 超文本链接标示语言 为显示画面的基本格式 提供IE浏览器访问过程画面的功能 全局在线文档 帮助用户快速访问存有系统资料信息的KnowledgeBuilder KnowledgeBuilder是HTML的文档资料 为用户提供在线帮助和在线技术支持 避免了用户在各处查找大量资料的不便 实时数据库 采用客户机 服务器结构 正常情况下由服务器为客户机提供所需要的实时数据 服务器故障情况下 某些客户机可直接从控制器读取所需要的实时数据 先进的系统框架 包括完整的基础架构 报警 事件管理子系统 便于组态的报表子系统 扩展的历史数据采集以及多种类型的系统标准趋势等 良好的开放性 支持最先进的开放技术和标准 包括ODBC AdvanceDDE VisualBasic OPC OLEforProcessControl 等 使系统开放通讯的实施极为方便 严格的安全性 多种渠道保证系统的安全性 PKS系统支持的第三方通讯 PKS系统支持的第三方通讯 SCADA SupervisoryControlAndDataAcqusition监控及数据采集在EPKS系统中 第三方控制器可以与服务器连接 这样EPKS服务器就可以监视和管理第三方控制器中的过程处理数据 EPKS服务器与第三方控制器通讯时 需要建立一个服务器可以识别的 通道 每一个第三方控制器都会有与之匹配的通道 通道组态下装后 在操作站中激活 连接终端服务器连接 PKS系统支持的第三方通讯 PKS系统支持的第三方通讯 PKS系统支持的第三方通讯 Modbus简介 Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言 通过此协议 控制器相互之间 控制器经由网络 例如以太网 和其它设备之间可以通信 它已经成为一通用工业标准 有了它 不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络 进行集中监控 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构 而不管它们是经过何种网络进行通信的 它描述了一控制器请求访问其它设备的过程 如果回应来自其它设备的请求 以及怎样侦测错误并记录 它制定了消息域格局和内容的公共格式 当在一Modbus网络上通信时 此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址 识别按地址发来的消息 决定要产生何种行动 如果需要回应 控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出 在其它网络上 包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构 这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址 路由路径及错误检测的方法 Modbus简介 控制器可直接或通过调制解调器 以后简称Modems 接入总线 网络 控制器通讯使用主从技术 即主机能起动数据传输 称查询 而其它设备 从机 应返回对查询作出的响应 或处理查询所要求的动作 主机可对各从机寻址 发出广播信息 从机返回信息作为对查询的响应 从机对于主机的广播查询 无响应返回Modbus协议报据设备地址 请求功能代码 发送数据 错误校验码 建立了主机查询格式 从机的响应信息也用Modbus协议组织 它包括确认动作的代码 返回数据和错误校验码 若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时 从机会组织一个错误信息 并向主机发送作为响应 Modbus简介 控制器可使用ASCII或RTU通讯模式 在标准Modbus上通讯 在配置每台控制器时 用户须选择通讯模式以及串行口的通讯参数 波特率 奇偶校验等 在Modbus总线上的所有设备应具有相同的通讯模式和串行通讯参数 选择ASCII或RTU模式用于标准的Modbus总线 它定义了总线上串行传输信息区的 位 的含义 决定信息打包及解码方法 ASCII码每一个字节的格式 编码系统 16进制 ASCII字符0 9 A F1个16进制数据位 1起始位7位数据 低位先送奇 偶校验时1位 无奇偶校验时0位 LRC 1位带校验1停止位 无校验2止位错误校验区 纵向冗余校验 ASCII码每一个字节的格式 编码系统 16进制 ASCII字符0 9 A F1个16进制数据位 1起始位7位数据 低位先送奇 偶校验时1位 无奇偶校验时0位 LRC 1位带校验1停止位 无校验2止位错误校验区 纵向冗余校验 Modbus简介 ASCII帧在ASCII模式中 以 号 ASCII3AH 表示信息开始 以回撤一换行键 CRLF ASCIIOD和OAH 表示信息结束 对其它的区 允许发送的字符为16进制字符0 9 A F 网络中设备连续检测并接收一个冒号 时 每台设备对地址区解码 找出要寻址的设备 字符之间的最大间隔为1S 若大于1S 则接收设备认为出现了一个错误 典型的信息帧见下表 RTU帧信息开始至少需要有3 5个字符的静止时间 依据使用的波特率 很容易计算这个静止的时间 如下图中的T1 T2 T3 T4 接着 第一个区的数据为设备地址 各个区允许发送的字符均为16进制的0 9 A F 网络上的设备连续监测网络上的信息 包括静止时间 当接收第一个地址数据时 每台设备立即对它解码 以决定是否是自己的地址 发送完最后一个字符号后 也有一个3 5个字符的静止时间 然后才能发送一个新的信息 整个信息必须连续发送 如果在发送帧信息期间 出现大于1 5个字符的静止时间时 则接收设备刷新不完整的信息 并假设下一个地址数据 同样一个信息后 立即发送的一个新信息 若无3 5个字符的静止时间 这将会产生一个错误 是因为合并信息的CRC校验码无效而产生的错误 Modbus简介 Modbus简介 Modbus简介 Modbus简介 在ModBus系统中有2种传输模式可选择 这2种传输模式与从机PC通信的能力是同等的 选择时应视所用ModBus主机而定 每个ModBus系统只能使用一种模式 不允许2种模式混用 一种模式是ASCII 美国信息交换码 另一种模式是RTU 远程终端设备 ASCII可打印字符便于故障检测 而且对于用高级语言 如Fortan 编程的主计算机及主PC很适宜 RTU则适用于机器语言编程的计算机和PC主机 用RTU模式传输的数据是8位二进制字符 如欲转换为ASCII模式 则每个RTU字符首先应分为高位和低位两部分 这两部分各含4位 然后转换成十六进制等量值 用以构成报文的ASCII字符都是十六进制字符 ASCII模式使用的字符虽是RTU模式的两倍 但ASCII数据的译玛和处理更为容易一些 此外 用RTU模式时报文字符必须以连续数据流的形式传送 用ASCII模式 字符之间可产生长达1s的间隔 以适应速度较快的机器 Modbus简介 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 燃气压缩机PLC为AB公司MicroLogix1500 有2个通讯端口 两个端口均支持modbus通讯 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 用于modbus通讯的RS232端口 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 由于PLC自带的通讯端口为RS232端口 无法进行信号远传 因此安装了一个RS232转RS485的信号转换器ADAM 4520 用于对通讯信号的远传 实现PLC的Modbus通讯 燃气压缩机 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机 由于电动压缩机使用的是SLC500 04的PLC 此型号的PLC通讯端口不支持Modbus通讯协议 因此需要增加通讯协议转换卡件 才能实现SLC500 04的PLC实现Modbus通讯 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机 AB7010通讯模块 MCM 3150通讯卡 电动A机使用了HMS公司的DF1转MODBUS协议转换器 AB7010通讯模块 使用此通讯卡方便通讯编程 输出端口可设置为RS485 方便了远程通讯 但是PLC通讯端口被设置为DF1被控端口就失去了与上位机通讯的能力 电动B机采用了一块MCM 3150通讯卡 使用MCM 3150需要对程序进行修改 同时需要占用一个槽位 但是不占用PLC的通讯端口 PLC仍然可以与上位机进行通讯 同时输出端口可设置为RS485 方便了远程通讯 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机A Communicator可实现基于DF1协议的自动化设备和选定的工业网络之间的智能转换 这种紧凑型网关在控制柜中占用空间很小 可以轻松地安装在标准DIN导轨上 ModbusPlusAB7002ModbusRTUAB7010ModbusTCPAB7028 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机A 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机A 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B MCM产品是单插槽式的模块 它被设计成把Modbus通讯接口紧密的集成到Allen Bradley1771和1746I O平台 产品支持下列处理器 3150 MCM基于1746平台SLC5 02 5 03 5 04 MVI46 MCM 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机B 实现PLC的Modbus通讯 电动压缩机通讯列表 实现PLC的Modbus通讯 废热装置 在S7 200控制系统应用中 ModbusRTU从站指令库只支持CPU上的通讯0口 Port0 可以采用DP头 插头接线为3 8 其中3为正 8为负 实现PLC的Modbus通讯 废热装置 实现PLC的Modbus通讯 废热装置 实现PLC的Modbus通讯 废热装置 实现PLC的Modbus通讯 加气浮选器 实现PLC的Modbus通讯 加气浮选器 实现PLC的Modbus通讯 关键设备监控系统 MODBUS转PROFIBUS网关技术指标 1 网关在MODBUS侧有两种功能 MM功能的网关在PROFIBUS DP一侧是从站 在MODBUS一侧是MODBUS主站 MS功能的网关在PROFIBUS DP一侧是从站 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 2 无论做MODBUS主站还是从站 都支持MODBUS01H 02H 03H 04H 05H 06H 0FH 10H号功能 3 PROFIBUS DP协议 符合 JB T10308 3 2001 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线第3部分 PROFIBUS规范 4 标准PROFIBUS DP驱动接口 波特率自适应 最大波特率12M 5 PROFIBUS侧的输入 输出数量在以下三种范围内可以由用户自由设定 InputBytes OutputBytes 232Bytes MaxInputBytes 224Bytes MaxOutputBytes 224Bytes 6 标准RS 232 485接口 半双工 波特率在2400 4800 9600 19 2K 38 4K 57 6K可选 校验位 偶 奇 无 可选 7 RS232 485最大通信报文长度 发送230字节 接受230字节 实现PLC的Modbus通讯 关键设备监控系统 实现PLC的Modbus通讯 关键设备监控系统 实现PLC的Modbus通讯 关键设备监控系统 实现PLC的Modbus通讯 轻烃压缩机 霍尼韦尔专用串口通讯卡价格昂贵 组态难度大 6ES7441 1CH02 0AE0 6ES7341 1CH01 0AE0 实现PLC的Modbus通讯 轻烃压缩机 实现PLC的Modbus通讯 轻烃压缩机 实现PLC的Modbus通讯 生活污水处理装置 实现PLC的Modbus通讯 生活污水处理装置 实现PLC的Modbus通讯 生活污水处理装置 PKS系统的SCADA组态 串口服务器 10 100M自适应以太网 4个串口 支持RS 232 RS 422和RS 485所有的串口信号带内置15KVESD 支持socket操作模式 包括TCPServer TCPClient和UDP配置方法可选择 Webconsole Telnetconsole和Windows工具支持网络管理协议SNMPMIB II NPort 5430I 5450I 5450I T带2KV隔离保护工作温度 40