Modbus转ProfiBUS网关用远创智控YC-MDPB-001在电力系统中

步骤2:了解继电器保护系统

该电站的电容为6MW,主接口是一至两线机,变压器是10/6电压变压器,3kV双圆变压器,电站10kV输出到用户站两次。

继电器保护系统的主要监测对象包括:一个发电机组、一个主变压器、两个10kV输出和一个400V工厂变压器;保护对象包括发电机、变压器和10kV输出。继电器保护系统提供了智能通信服务器,其功能是将继电器通信协议转换为MODBUS协议,RS-485通信接口是用于与CP340通信的。通讯内容包括电讯信息点(功能代码02,初始查询地址0:YX1–YX36,祥见表 1。遥感信息点(功能代码03,初始查询地址0)YC1~YC18, 祥见表 2。

表2远程信息点通信数据

步骤3:了解通讯系统

通讯系统的构成

在这种自动控制系统中,将西门斯S7-400PLC转换为 PROFIBUS主站,ET 200M和远程控制的YC-MDPB-001网络由车站连接到 PROFIBUS。另一方面，在Modbus总线上将MODBUS转换为 PROFIBUS网络,电路保护装置和直流显示装置作为Modbus出发站,双方以9600bps通信。图中显示了具体的网络结构:

第四步:了解Modbus通信协议的介绍

Modbus协议具有ASCII和RTU协议,并没有规定物理层。该协议定义了控制器能够识别和使用的信息结构,不管他们通过什么网络进行交流。Modbus的ASCII和RTU协议定义消息、数据、命令和响应的结构,数据通信采用Maser/Slave方法,主端发送数据请求消息,当奴隶端接收正确的消息时,它可以向主端发送数据来响应请求;主端也可以直接发送消息来修改奴隶端的数据,实现双向读写。

步骤5:Modbus通信协议的函数代码

Modbus的Slave端根据主端发送的函数代码进行操作。 下面的表显示Modbus RTU协议中常用的函数代码,这些代码可以用于执行Slave端的数值和仿真数值的读写操作。

步骤6:了解Modbus RTU通信协议框架结构

下面的表列出了RTU协议的每个字节的位置。

步骤7: Modbus RTU 协议的典型数据框架格式见下表RTU 协议数据框架格式

步骤8:下面的表给出了一个读取RTU整数数据的例子:主机请求。

下面的表给出了一个从机器响应协议中读入整数数据的例子。

步骤9:配置远程智能YC-MDPB-001开关。

YC-MDPB-001开关是一个智能的Modbus-232/485到PROFIBUS协议开关。在接口RAM中建立了从 PROFIBUS到Modbus的映射数据区域,软件实现协议转换和数据交换从 PROFIBUS到Modbus.所有具有RS-232/485接口的MODBUS协议设备都可以使用YC-MDPB-001连接到 PROFIBUS现场总线。一方面，YC-MDPB-001网络开关在与 PROFIBUS通信时由车站使用为 PROFIBUS;另一方面,当它与Modbus通信时,也就是说,它可以成为莫德布斯的主要车站,它也可以作为车站的公共汽车。通过关口的GSD文件,该网络交换机可以在Siemens STEP 7编程软件中配置硬件和软件,完成相应的通信功能。以下为详细的硬件和软件配置方法:

PROFIBUS到Modbus开关的硬件设计

YC-MDPB-001网络开关的 PROFIBUS可以从站点地址和MODBUS主机设置,从网络桥的硬件拨入开关选择的站点。它的拨号开关有8位,它的最高位数由站点设置为MODBUS主位数(如果该位数设置为1,预计是MODBUS主站;如果设置为0,它将很快从车站称为MODBUS;其他低7位设置 PROFIBUS从车站地址。

步骤10:使用标准 PROFIBUS DP 接口和标准 PROFIBUS 电缆将 PROFIBUS 接入 Modbus 网络,并使用自定义的 PROFIBUS DP 接口连接到 PROFIBUS 场总线。

远程智能 PROFIBUS至Modbus开关还提供RS-232/485接口,该站的其他MODBUS可以通过这个接口与 PROFIBUS通信到MODBUS关口。应当指出,RS-485总线总线具有附加的总线阻力,PROFIBUS到Modbus网络交换了内置终端电阻,它只能通过外部短线连接到RS-485网络。下面是RS-485网络连接和终端电阻的图表:

步骤10:YC-MDPB-001开关的软件配置

一旦硬件接口配置,可以配置YC-MDPB-001开关的软件,其软件配置包括:设备参数配置和

MODBUS消息队列配置:

步骤12:将MODBUS转换为 PROFIBUS网络的设备参数配置

在步骤7的HW配置中,GSD 文件 ( PBMD ) 可以通过 YC - MDPB - 001 开关安装.GSD 是 MODBUS 主站 GSD 文件; PBMDMS.GSD 是 MODBUS 站 GSD 文件) 将 PROFIBUS 到 Modbus 的配置文件添加到 STEP 7 的设备配置库中.此后，您可以点击图形指示来配置PROFIBUS到Modbus网络。

步骤13:在将YC-MDPB-001开关添加到S7硬件配置系统后,可以配置相应的参数。该设计将MODBUS转换为 PROFIBUS门户,作为MODBUS主站,根据车站要求,主站的基本参数配置如下:

车站地址 PROFIBUS = 19;

电压=9600;校正方法:无校正;

数据更新模式:每次MD响应后;

等待响应时间:50ms。

MODBUS消息队列为MODBUS到PROFIBUS开关的配置

按照通信系统的要求,MDPB网络桥可以配置不同的消息队列来满足实际通信要求。YC-MDPB-001网络开关总共有20个从0到19的插槽(逻辑上,非物理设备);已占有0号、1号槽,剩余18个空位供用户使用。每个插槽可以用于插入一个MODBUS通信模块,因此总共可以插入18个MODBUS模块。MODBUS交换 PROFIBUS的每个 MODBUS模块都符合 MODBUS消息的功能,双击插入一个槽。

下面的例子说明了MODBUS模块如何通过插入"read 24 bits (0xx)"到2#槽中完成MODBUS消息的特定功能。MODBUS模块符合 MODBUS 01h函数,在0xx状态中读取24个输出环.

13.选择2#槽,双击“read24 bits(0xx)”;将“24DI read 24 bits(0xx) 1 3”插入2#槽;

13.2:进一步设置 MODBUS参数: double-click 24DI read 24 bits(0xx) 1 3 in the 2# slot; select Parameter Assignment,您可以设置"从站点地址"和"启动地址"等参数。

一旦设置参数,将MODBUS与 PROFIBUS数据映射关系建立,如下图所示。

第十四步：其中，I1.I3是PROFIBUS输入地址I1–I3,由PROFIBUS主站分配给该MODBUS模块。24位(0xx)读取此MODBUS消息。这样，当PLC正在编程时,如果I1–I3直接读取,则得到MODBUS的24个输出线圈0xx的状态。

该YC-MDPB-001开关所需的通信数据包括36个电讯信息点(功能代码02)和18个遥感信息点(功能代码03)。根据此要求,在下列图中显示要配置的消息队列(车站编号19和初始地址0):

第十五步：

2#槽消息队列的相应的 MODBUS命令是: 函数代码02 - 读取I11–I14中存储的输入环1001–10032的状态;

3#槽消息队列的相应的MODBUS命令如下: Function code 03 command – read and hold the value 4001–40018 of the register, stored in I528–I563;

在完成上述配置后,PLC可以从车站设备中与MODBUS通信。

案例总结：

自从这个通讯系统运行以来,PLC与Modbus RTU之间的通信已经正常,从来没有任何软件、硬件或其他干扰。有效保证自动控制系统正常运行.可见，通过YC-MDPB-001开关和Modbus RTU实现的PLC通信是有效的方法。PLC和WINCC可以在仪器中读取温度测量值、设置值等,同时,继电器保护装置和直流屏幕装置的数据可以远程设置,它大大促进了现场的控制和操作.由此看来，利用YC-MDPB-001网络开关解决SiemensPLC与第三方智能控制器之间的通信是值得推广的途径。在电力自动化控制系统中,它 肯定 会 取得 更 成功 的 应用 。

注意事项：

1、远程智能控制模式总线转 Profiles Switch

2、YC-MDPB-001

MPI-ETH-YC01远程控制Ethernet模块