Modbus轉PROFIBUS適配器應用案例
 

——泗博自動化適配器成功應用于半導體精密電子制造廠的智能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

摘要：本文介紹如何通過PM-125實現(xiàn)半導體精密電子制造廠的智能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的不同總線的通訊，從而解決跨總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)。

關鍵詞：Modbus協(xié)議 PROFIBUS協(xié)議 Modbus轉PROFIBUS 串口轉PROFIBUS PM-125

背景：

現(xiàn)代科學技術和工業(yè)的迅速發(fā)展，不斷促進著自動化控制技術及設備通信技術的創(chuàng)新和發(fā)展。當前，PLC、DCS、智能儀表等已廣泛應用到現(xiàn)場生產控制系統(tǒng)中，本應用案例是在半導體行業(yè)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中，西門子 S7-300 PLC與智能溫濕度儀表的通訊。上海泗博自動化技術有限公司為工業(yè)現(xiàn)場提供了一系列的通信解決方案。

半導體和精密電子制造廠對內部的溫度、濕度和潔凈度等有著極其特殊的要求，其生產必須在高潔凈度的潔凈室中進行的。沒有潔凈的生產條件，會妨礙產品的功能，或者會降低產品的使用壽命，甚至毀壞半導體。因此，對潔凈室進行測試，確保其各項參數(shù)達到并繼續(xù)保持在設計標準范圍內是半導體和精密電子等制造業(yè)不可或缺的生命線。

本文以智能溫濕度儀表為例，介紹通過上海泗博自動化技術有限公司的Modbus轉PROFIBUS適配器PM-125如何構建Modbus從站設備（各種現(xiàn)場儀表等）與控制設備PLC（西門子 S7-300）之間的通信。

系統(tǒng)要求：

通過西門子S7-300 PLC采集各個潔凈室內溫濕度等參數(shù)、監(jiān)控各個智能溫濕度儀表的運行情況。該系統(tǒng)使用的智能溫濕度儀表通訊接口為RS485，采用的是Modbus RTU通訊協(xié)議。

部分系統(tǒng)圖：

各泵站和污水廠的現(xiàn)場控制站通過RS485總線(Modbus RTU協(xié)議)向泗博公司網關PM-160（Modbus轉PROFIBUS DP）傳輸實時數(shù)據(jù)，再由中控室西門子300 系列PLC直接采集PM-160的內存數(shù)據(jù)，以使現(xiàn)場控制站的各種數(shù)據(jù)在操作員計算機上顯示，如各個工藝設備的運行狀況和開、停、故障狀態(tài)等。

配置方式：

在適配器PM-125的配置軟件PMA-123中對需要讀取的數(shù)據(jù)進行命令配置，如下圖2所示：第一條命令（03 讀保持寄存器）是讀取40001到40004這4個寄存器中的值，第二條命令（03 讀保持寄存器）是讀取地址為40007和40008寄存器中的值（通風口溫度、排放溫度）。在“子網”中配置與溫濕度監(jiān)控儀通訊的串口參數(shù)：通訊波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶檢驗方式以及輸出命令輪循模式等。上海泗博自動化的Modbus轉PROFIBUS DP網關對Modbus寫命令（控制類命令）支持“搶占式輸出”功能，能有效提高整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的實時性。

組態(tài)方式：

在S7-300PLC的硬件組態(tài)界面中，注冊適配器PM-125的GSD文件后，在PROFIBUS DP總線下組態(tài)6個PROFIBUS DP從站（PM-125），其中，每個從站對應的地址應該與適配器PM-125的數(shù)碼管顯示值（可通過PM-125的按鈕更改）一致。分別將需要的數(shù)據(jù)塊（大于等于每臺溫濕度監(jiān)控儀表需要通訊的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)）拖動到適配器PM-125對應的槽位中，建立PROFIBUS DP主站I/O映射區(qū)和每個PROFIBUS DP從站（PM-125）內存的映射關系。組態(tài)好后編譯下載到PLC即可開始數(shù)據(jù)調試通訊。組態(tài)界面如下所示：

系統(tǒng)優(yōu)點：

6臺Modbus轉PROFIBUS DP適配器PM-125將6臺溫濕度儀表運行參數(shù)數(shù)據(jù)（Modbus協(xié)議格式傳輸）轉換為PROFIBUS DP協(xié)議數(shù)據(jù)并映射到S7-300 PLC的輸入輸出映射區(qū)，在PLC程序中通過讀寫相應的I/O映射區(qū)以實現(xiàn)S7-300 PLC對現(xiàn)場智能溫濕度儀表的實時監(jiān)控。運行穩(wěn)定，實時性高，配置簡單，使用方便。