鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)在北京某化工廠的應(yīng)用

化工行業(yè)中需要使用到大量的電氣設(shè)備，例如在塔、釜、罐等大型工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中，少不了各種機(jī)電設(shè)備如風(fēng)機(jī)、泵類及各種閥門等等。因此，化工廠的電力系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定，關(guān)系重大。為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，工廠通常會安裝各種保護(hù)裝置如斷路器等，來提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

斷路器作為低壓配電的基礎(chǔ)元件，負(fù)責(zé)電能的分配、傳輸以及用電設(shè)備的保護(hù)控制，隨著智能電網(wǎng)以及工業(yè)自動化應(yīng)用的深入，現(xiàn)在的斷路器除了具備傳統(tǒng)功能之外，很多還能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、動態(tài)配置等功能，在使用profibus通訊協(xié)議與工控系統(tǒng)連接后，斷路器可以實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程功能。但是，很多工控系統(tǒng)并不使用profibus協(xié)議，這樣就需要用到profibus主站網(wǎng)關(guān)，將profibus從站的斷路器組網(wǎng)，通過網(wǎng)關(guān)另一端接口將profibus斷路器數(shù)據(jù)傳輸?shù)降焦た叵到y(tǒng)中（詳見“解決方案”中的圖1.1所示）。

在北京某化工廠中，主控網(wǎng)絡(luò)提供的是MODBUS協(xié)議接口，遠(yuǎn)程現(xiàn)場設(shè)備使用的是PROFIBUS-DP協(xié)議?，F(xiàn)需將現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺鼐W(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)兩種不同協(xié)議之間的通訊。因此需要用到一種協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)：一端具有profibus主站功能，另一端具有modbus從站功能。鼎實(shí)的主站網(wǎng)關(guān)系列中的PBM-G-MBS就能起到這種作用。

北京鼎實(shí)創(chuàng)新科技有限公司由中國現(xiàn)場總線PROFIBUS技術(shù)資格中心（CPCC）技術(shù)骨干為核心組成，是北京市科委認(rèn)定的高科技術(shù)企業(yè)。其主站網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品專為profibus從站設(shè)備與modbus主站設(shè)備連接提供可選方案。

解決方案：

1.系統(tǒng)的架構(gòu)及其布局

鼎實(shí)PBM-G-MBS主站網(wǎng)關(guān)起到連接MODBUS和PROFIBUS協(xié)議的作用，在PROFIBUS側(cè)為主站，在MODBUS側(cè)為從站。某控制系統(tǒng)是MODBUS側(cè)的主站。Siemens斷路器SENTRON 3VL Circuit breakers在PROFIBUS側(cè)為從站。

其控制系統(tǒng)的示意圖如圖1.1所示

2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

在此系統(tǒng)中，Siemens斷路器將其數(shù)據(jù)（電壓、功率、頻率等等）通過PROFIBUS-DP傳輸?shù)街髡揪W(wǎng)關(guān)PBM-G-MBS中，然后控制系統(tǒng)通過MODBUS接口從主站網(wǎng)關(guān)處獲得斷路器的數(shù)據(jù)；同理控制系統(tǒng)也要通過MODBUS接口主站網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)向斷路器發(fā)出指令。

3.主站網(wǎng)關(guān)如何實(shí)現(xiàn)功能

使用鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)連接profibus從站設(shè)備，首先需要使用軟件PB-Confi配置從站，本文中的PROFIBUS從站為SENTRON 3VL Circuit breakers，其配置界面如下圖5.2所示，具體的使用方法請參看鼎實(shí)公司網(wǎng)站資料下載區(qū)的“PBM-G-MBS產(chǎn)品手冊”。

Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PB-G-MBS在Modbus側(cè)做Modbus從站，在Profibus-DP側(cè)做主站，建立Profibus-DP從站（西門子斷路器）和Modbus主站的通信。北京鼎實(shí)的主站網(wǎng)關(guān)是存儲器共享型網(wǎng)關(guān)，將相關(guān)的讀﹑寫指令及數(shù)據(jù)做相應(yīng)轉(zhuǎn)換存儲。數(shù)據(jù)的傳輸過程如下圖5.3所示（以單個(gè)斷路器的部分?jǐn)?shù)據(jù)為例）

主站網(wǎng)關(guān)運(yùn)行后，系統(tǒng)就可以開始數(shù)據(jù)的傳輸了，在PROFIBUS側(cè)，主站網(wǎng)關(guān)PBM-G-MBS周期性的從各個(gè)從站讀取，并將數(shù)據(jù)傳送到Modbus側(cè)的主站X電力的控制系統(tǒng)。整個(gè)過程只需要通過配置軟件PB-Confi配置好后，即可自動運(yùn)行，不需要客戶額外的操作。

結(jié)束語

鼎實(shí)的主站網(wǎng)關(guān)PNM-G-MBS基于“存儲器共享型” 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)，保證了在PBM-G-MBS兩側(cè)波特率不相同的情況下，海量數(shù)據(jù)刷新的實(shí)時(shí)性。

此案例，為我們提供了一種方案——如何解決不同網(wǎng)絡(luò)之間的通訊問題。在這里我們通過使用北京鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品中的PBM-G-MBS網(wǎng)關(guān)，將profibus從站設(shè)備完美的接入了modbus網(wǎng)絡(luò)，減少了工程成本的同時(shí)，也極大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更易于系統(tǒng)的管理和維護(hù)。

此外，很多控制系統(tǒng)使用的是工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP協(xié)議（筆者將在其他案例中將詳述）為了使profibus從站設(shè)備能夠接入工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP中，鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)系列中推出了新產(chǎn)品PBMG-ETH-2，它能夠?qū)⒋罅縫rofibus從站設(shè)備連接到工業(yè)以太網(wǎng)MODBUS TCP之中，這將有利于更多profibus從站設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)。