西门子6ES7515-5FN03-0AB0型号规格

西门子6ES7515-5FN03-0AB0型号规格

4 监控系统的通讯网络
        在工业控制领域，尤其是大型企业（如港口码头）的控制系统将是一个功能多样而完善的通讯网络，不但具有控制信号的采集、传输、控制输出，还要具有故障报警、信息查询、打印输出、视频等功能。这样一个控制网络还必须具有与企业管理网络甚至互联网络相连的接口，以备将来实现整个企业内部的信息交互或远程诊断功能。基于这些要求，该工业过程控制系统采用双环容错光纤网络构成企业局域网的**干网，网络能要求传输速率达到10Mbps。
        中控室PLC主站是系统控制站的信息处理中心。它的主要功能是将其它远程PLC从站采集到的数据进行处理与存储，并通过网络送到各操作员站或工程师站的显示屏上进行显示；同时，接受操作员站或工程师站的操作指令进行处理后发送到PLC从站。
         PLC主站主要由2套互为热备份的S7-400H型PLC控制器组成，这是SIMATIC系列产品中性能较高、可靠性较好的一种PLC控制器。每个PLC控制器均设有1个PS407电源模块、一个CPU-416H*处理器模块和一个CP443-1工业以太网通讯模块，它们安装在一个特殊紧凑的UR2-H机架上。这两个CPU模块上各插有Syne（）模块，并通过光缆相互连接，实现了2个PLC控制器的相互数据通讯。在系统运行过程中，2个PLC 控制器能自动更新数据，确保数据的一致性。当某个PLC控制器出现故障时，另一个PLC控制器能自动在中断处接管后续所有信息处理工作，不会丢失任何数据，保证了系统正常运行及与上位中控室计算机的通讯。
中控室S7-400H型主站的2个CPU模块上各有1个PROFIBUS-DP通讯接口，它们通过光纤网络与远程PLC从站相连接；远程PLC 选用S7-200，通过现场总线与现场分布式I/O进行单工通讯，对现场设备进行信号的处理与控制。分布式I/O采用SIEMENS的ET200S。ET200S系统具有较好的诊断功能。不仅模块上的状态和故障指示灯可提供当前运行状态信息，而且模块中的每个通道都能自动生成清晰的文本信息，这些信息，如传感器连线的短路或开路等故障信息，可通过PROFIBUS网络送到系统主站，在系统操作员或工程师站的显示屏上进行告警提示，以便及时处理。
         每个PLC主站通过CP443-1工业以太网通讯模块连接的双重容错高速工业以太网与操作员计算机和工程师计算机相连。这样冗余连接的网络拓扑结构，当系统某一网络通道发生故障时，能自动另一网络通道，以确保系统通讯的可靠性。PLC主站具有自诊断功能，系统在错误对过程产生影响前就可探测错误并发出警报。通过扩展的PROFIBUS-DP诊断功能可以对故障进行快速，诊断信息在总线上传输并由主站采集。
本地PLC主站与远程PLC从站之间以及各远程PLC从站之间的室外通讯电缆采用多模光纤电缆，这样不仅可预防雷击，而且具有可靠的抗静电、抗磁场干扰能力。选用先进的OLM/S4光链路转换器，各PLC控制器间形成环形的光纤网络，实现了室外通讯网络的容错设计，光纤中的任意一根出现故障时，网络通讯均不会中断，并能及时进行故障告警，进一步提高了系统网络通讯的可靠性。

5、结束语
        本方案技术先进，结构简单。S7-400与分布式I/O ET200S功能强、体积小，因此控制柜内部结构简单，便于与维修。使用了PROFIBUS-DP现场总线，减少了电缆的铺设量，实现了数字通信，提高了数据传送精度。所有部件在运行过程中都能热插拔，在更换CPU模块时，系统将自动更新为当前程序和数据，因此系统具有很好的联机维修功能。
         该控制网络系统以独立的、单体的、分散的测量与控制设备为网络节点，以现场总线为纽带，并把它们连接成为可以互相沟通信息，共同完成自动化控制任务的控制与网络系统。具备高度的实时性、安全性和可靠性，系统容错性能好。易于实现与信息网络的互联和集成，从而为管理信息网络系统和自动化控制网络系统的一体化集成奠定了基础

3 通讯协议

本通信协议应用于D08－8CZM型流量积算仪与上位机的通信，数据以16进制格式传输，波特率：9600；数据位8位；停止位：1位；效验位：无。本协议与MODBUS协议兼容，可以通过上位机显示流量积算仪的瞬时流量、累积流量、满量程、单位和阀状态（包括阀控、关闭和清洗），而且可以通过上位机设定流量积算仪的瞬时流量、使流量积算仪的累积流量清零。因此在本协议用到了MODBUS协议的命令$03（Reading 1~9words）、命令$05(Force single coil)和命令$06(Writing 1 word)。

使用命令$03可以通过上位机读流量积算仪的当前状态，其通信协议的具体格式为：

上位机 积算仪：01 03 00 02 00 08 E5 CC

各字节含义：

01： MODBUS地址；
03： 功能码03（Reading 1~9words）；
00 02：起始地址，00为高8位，02为低8位；
00 08：读取的字数；
E5 CC：CRC效验值，E5为CRC的低8位，CC为高8位。

上位机 积算仪：01 03 10 （1）～（16） CRCL CRCH

各字节含义：

01：MODBUS地址；
03：MODBUS命令号；
10：上传的字节数；

（1）～（4）：瞬时流量值；“00～09”表示数字“0～9”，“10～19”表示“0.～9.”；
（5）～（10）：流量累积值；同上；
（11）～（14）：满量程；同上；
（15）：流量单位；00表示SCCM和SCC，01表示SCCM和SL，11表示SLM和SL；
（16）：阀状态；00表示关闭，80表示阀控，FF表示清洗；
CRCL：CRC的低八位；CRCH：CRC的高8位。

3、用VB实现串行通讯

3.1 MSComm控件

VB的通信控件MSComm能够提供串行通信的全部功能，程序编写、调试简单方便，开发速度快，该控件封装了通信过程中的底层操作程序，用户只需设置和监控控件的属性和事件，就可以方便地实现异步串行通信。

采用MSComm控件接收数据，按照接收方式分两种形式：事件驱动方式，定时查询方式。本例为适应流量的实时控制采用定时驱动方式，若定时器计时到，通过串行通信口向*流量积算仪发出读写等操作命令，等待时间到则检查InBufferCount属性值来判断输入缓冲区中是否接受到了相应数目的字符，从而进行读取、判断数据合法性和数据存储、处理等操作。