一、导言
现代工业的迅速开展，不断促进着自控技能及设备立异的一日千里。当时，DCS、IPC、PLC及智能外表已广泛运用到工厂现场出产操控体系傍边，并开展到由上述设备彼此协同、一起面向整个出产进程的散布式工业自动操控体系。在此体系中，现场通讯技能可谓要害。但因为开端没有一致的通讯协议规范，各厂商自控产品通讯协议各自为营，通讯网络各成体系，形成不同厂家的自控设备网络衔接困难乃至不能衔接，给散布式操控体系的灵敏运用形成了不方便。一些公司为习惯商场，纷繁将各自的协议规范公开化，可无偿运用。经过多年开展，一些通讯协议如Modicon公司的Modbus通讯协议因其兼容性、易用性的优势，在工业范畴得到了广泛运用，已成为一种通用的工业通讯规范。本文就某化纤项目散布式操控体系的规划，介绍依据Modbus协议的通讯网络在其间的运用。
二、体系组成
1、体系结构
本体系构成如图1，其间略去了现场外表信号的收集、操控部分。体系上位机选用横河CS3000型DCS集散操控体系，对整个出产进程进行会集监控;下位机选用Omron的CS1H系列PLC，散布在3个电气操控室，担任现场电机、OCV阀、流量开关、变频器等履行、检测组织的启停操控、反应信号收集、毛病判别等操作。
依据通讯实时性的考虑，将DCS与3个PLC操控站分为两个相对独立的通讯网络：PLC1和PLC2与DCS一端口组成网络一，PLC3与DCS二端口组成网络二。因为上下位机均无面向同一协议的通讯设备，给规划形成了困难。经考虑，决议选用Modbus通讯协议，由其构成本散布式操控体系的通讯网络。
2、通讯网络组成
2.1通讯协议
Modbus协议是一种适用于工业操控范畴的主从式串口通讯协议，它选用查询通讯办法进行主从设备的信息传输，可寻址1-247个设备地址规模。协议包含播送查询和独自设备查询两种办法，二者差异便是播送查询不需求从设备回应信息，主从设备查询通讯进程见图二。
Modbus协议有两种传输形式：ASCII形式和RTU形式。同波特率下，RTU形式较ASCII形式能传输更多的数据，所以工业网络大都选用RTU形式。RTU形式下的信息传输报文格式如图三
它没有开始位和中止位，而是由至少3.5个字符间隔时间作为信息的开始、完毕标志。信息帧一切字符位由16进制字符0-9、A-F组成。本规划选用独自设备查询的RTU形式通讯办法，依据体系构成，将DCS一端口设01H、02H两个PLC从站地址，二端口设01H一个PLC从站地址，并运用Modbus协议中的读字存储区03H和写字存储区06H两个功用码。
2.2 网络构成及硬件介绍
网络选用RS485串行接口，通讯媒体由4芯屏蔽电缆衔接主从设备，传输间隔最大达1.5Km，全双工，串口设定波特率19200，8位数据位、偶校验、1位中止位。DCS通讯部分选用横河型号为ALR121的通讯模块，并配套横河供给的Modbus通讯软件包，该通讯模块最大通讯数据容量4000字。PLC通讯部分则选用Omron的C200H-ASCII 21可编程特别单元模块（以下简称ASCII模块），该模块支撑BAS%&&&&&%言语编程，内有200K字节的程序存储区，装备RS232、RS485通讯串口各一个。经过对该模块的编程，可完结与外围设备的各种通讯。本体系经过ASCII模块与DCS依据Modbus协议的通讯，将DCS的读、写指令及数据做相应转化，并与PLC的CPU单元进行数据存取交流，以完结上下位机操控信息的实时传输。如图四所示。
三、软件完结
1、 树立地址分配、对应表
DCS人机监控界面（HMI）上面向现场外表的图形符号目标的监控，需经过DCS I/O物理地址对现场外表信号的收集来完结。DCS对现场电气履行、检测组织的监控，则是由DCS通讯I/O地址与PLC I/O物理地址一一对应完结的。为此，在编程前，需树立一张DCS通讯I/O地址与PLC I/O地址的分配、对应表。因为PLC逻辑操控编程需求，不方便直接将PLC I/O物理地址与DCS通讯I/O地址对应，故采取了直接地址的办法。详细规划选用PLC的数据存储区DM区作为直接地址区，与DCS通讯I/O区树立联络，再将DM区与PLC I/O区相对应。如将DCS的%WB000101位通讯I/O地址与D0000.00位地址对应，D0000.00再对照PLC的I0000.00位物理输入点，就能将现场电气履行组织的运转状况反应到HMI上。依照这种办法就树立了一张上下位机地址分配、对应表，因篇幅所限，该表略。
