總線橋在污水廠的改進(jìn)應(yīng)用

福建省長(zhǎng)樂(lè)市某污水廠日處理規(guī)模5萬(wàn)噸，硬件系統(tǒng)基本架構(gòu)為上位機(jī)通過(guò)光纖與下位機(jī)PLC通訊，現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)西門子S7-300PLC使用Profibus總線與各遠(yuǎn)程站聯(lián)接。該廠經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，新增了部分設(shè)備，且近期上級(jí)監(jiān)管部門對(duì)數(shù)據(jù)采集提出了新的要求。為滿足數(shù)據(jù)采集的要求，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，經(jīng)過(guò)方案比選，最終使用鼎實(shí)科技DS300B分布式IO與PB- M總線橋?qū)υ到y(tǒng)進(jìn)行改造。

2 系統(tǒng)改造要求

本次系統(tǒng)改造所涉及項(xiàng)目較多，且對(duì)采集的信號(hào)的要求也不相同。要求在不影響生產(chǎn)的前提下，實(shí)施升級(jí)改造。改造的主要目標(biāo)如下：

（1） 鼓風(fēng)機(jī)房新增一臺(tái)國(guó)產(chǎn)鼓風(fēng)機(jī)，采用國(guó)產(chǎn)變頻器控制，變頻器提供Modbus通訊，需建立上位機(jī)、PLC與該機(jī)的數(shù)據(jù)通訊；

（2） 應(yīng)上級(jí)監(jiān)管部門的要求，出水儀表小屋中COD、氨氮、總磷、流量計(jì)信號(hào)已接入監(jiān)管部門專用數(shù)據(jù)采集儀，該數(shù)據(jù)采集儀將有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)備份、上傳后另提供一個(gè)ModbusRTU 端口與自控系統(tǒng)對(duì)接。（原架構(gòu)中COD、氨氮、總磷儀表使用4-20mA模擬量，流量采集使用普通脈沖計(jì)量，改造后均使用Modbus直接與數(shù)據(jù)采集儀表通訊）；

（3） 處理工段中兩路模擬量輸入通道AI損壞，其通訊底板也疑似部分損壞。該模塊為某專用模塊，更換費(fèi)用較高。為解決該問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合工藝要求，未來(lái)預(yù)留一定數(shù)量AI通道，選用價(jià)格低廉且具有與Profibus總線通訊功能的AI模塊進(jìn)行替代。

根據(jù)以上要求，我們認(rèn)真比較了幾種方案后，決定采用采用鼎實(shí)科技PB-B-MModbus模塊解決與設(shè)備Modbus通訊，采用鼎實(shí)DS300B分布式IO解決采集現(xiàn)場(chǎng)大量輸入模擬量信號(hào)的問(wèn)題。項(xiàng)目改造后自控系統(tǒng)如圖2-1所示。

3 系統(tǒng)的硬件組態(tài)

（1）PB-B-MM總線橋硬件組態(tài)

① 在組態(tài)中添加PB從站

將PB-B-MM的GSD文件DS_MMV33.GSD拷貝至Step7S7datagsd目錄下，產(chǎn)品圖標(biāo)DS232.bmp文件拷貝至Step7S7datasbmp目錄下，并更新目錄。

然后選中PROFIBUS（1）DPｍａｓｔｅｒsystem總線，變成黑色，再將硬件目錄中的PB-B-MM/V33添加至PROFIBUS-DP 主站系統(tǒng)。對(duì)于PLC-1，將PROFIBUS從站地址設(shè)為7 ，PLC-2從站地址設(shè)為3。DP從站的地址必須與現(xiàn)場(chǎng)模塊設(shè)置的地址相一致。以PLC-1為例，見(jiàn)下圖3-1所示：

② 配置PB-B-MM/V33 的接口

打開(kāi)屬性窗口，依次設(shè)置波特率、校驗(yàn)、從站監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)更新模式、等待回答時(shí)間、十六進(jìn)制參數(shù)賦值如下圖3-2所示。

③ 配置PB-B-MODBUS/V32 的MODBUS 報(bào)文隊(duì)列，PLC-1所屬PB-B-MM總線橋負(fù)責(zé)讀取數(shù)采儀輸出的COD、氨氮、總磷、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量5個(gè)通道的信號(hào)，每個(gè)通道占用2個(gè)字。使用PB-B-MM“write 2Words (4xxxx)”共5個(gè)通道。以第一通道為例，設(shè)置Modbus從站地址、起始地址為1，Modbus報(bào)文01,03,00,01,00,02。（報(bào)文功能碼詳見(jiàn)產(chǎn)品手冊(cè)18－21頁(yè)）

④ 保存并編譯組態(tài)，將組態(tài)下載到PLC-1中，PLC-2所屬PB-B-MM總線橋負(fù)責(zé)讀取電力儀表Modbus參數(shù)，組態(tài)方法與PLC-1相似，本文不再贅述。

（2）DS300B分布式IO的硬件組態(tài)

① 在組態(tài)中添加PB從站

將IO-PB-1.2的GSD文件DS_IO12.GSD拷貝至Step7S7datagsd目錄下，產(chǎn)品圖標(biāo)CCPB10.bmp文件拷貝至Step7S7datasbmp目錄下，并更新目錄。