PROFIBUS电缆和PROFIBUS网络连接器,S7-200PLC与横河DCS系统的通讯实现

由于Modbus串行链路通信协议成本较低，长期以来使用最为广泛，比如在S7200 PLC作为从站的工程中。

1. 目前支持 Modbus 通信的 DCS 系统和过程仪表大都采用基于串行接口的 Modbus RTU 模式，西门子提供了针对西门子 PLC Modbus RTU 通信的协议库。

2. 使用 Modbus 指令库前，需要将其安装Step7-Micro/WiN中，STEP 7-Micro/WIN 必须为 V3.2 或以上版本。S7-200 CPU必须是固化程序修订版2.00。

3. S7200的Modbus从站库仅支持Port0通讯。

4. 子程序参数中须注意：HoldStart 和 MaxHold 指定的保持寄存器区，是在S7-200 CPU 的V数据存储区中分配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通信。

5. 注意Modbus中的保持寄存器区按“字”寻址，即MaxHold规定的是VW 而不是VB个数。CPU型号不同V数据存储区大小不同。应根据需要选择 Modbus 保持寄存器区域的大小。

下面有个案例就是利用了Modbus串口通信来低成本地实现了横河DCS系统控制以S7200 PLC为控制器的干燥机设备。

1、问题的发生

前不久，接到一家干燥机设备的厂家求助：该厂多年前为南通一家化工企业做了一套圆盘干燥机，当初设计安装的时候，甲方只要求控制柜安装在干燥机旁，操作工直接在机旁操作。这套电控柜使用S7200的PLC，没有上位机也没有触摸屏，机柜上有按钮操作。但目前甲方对自己的设备都进行了升级，增加了DCS系统，所以甲方要求主控室的DCS系统能够监控干燥机的炉腔温度、电机转速并直接控制干燥机组各电机的启动和停止。

2、改造方案选择

由于原来的电控系统没有设计接口给外部操作，目前要满足甲方的要求，可以采用以下方法：

方法1：使用通讯卡实现DCS与PLC的通讯，从而通过DCS控制PLC；采用这一方法，DCS和PLC必须都支持相应的通讯协议，例如：MODBUS、DP、HOST-LINK协议等。

方法2：通过硬件接线的方式实现DCS控制PLC。即DCS的AO、DO通道连接到PLC的AI、DI通道，DCS的AI、DI通道连接到PLC的AO、DO通道。

根据现场反馈的情况：甲方用的是横河DCS系统，且该系统原本就利用了通讯卡连接了多个Modbus通讯设备，而乙方的电控柜S7200的CPU模块集成的通讯口Port0未被使用。如果使用方法2，不仅需要增加双方的硬件模块，还要放较多的电缆；而方法1是利用甲方原有的通讯卡，乙方这端可以利用模块上集成的通讯口Port0。再了解到干燥机对甲方来说，实时控制的要求不高。基于以上情况，采用方法1通过Modbus RTU通讯是人工和物料成1本最低的方案。由于DCS那端由甲方在软件配置和画面更改即可，我们也只要更改PLC程序，使得干燥机控制柜的S7200成为Modbus RTU从站，给出相应的Modbus点表即可。

3、RS485网络硬件链路

在S7-200系统中，CPU上的通信口是符合RS-485电气标准的。无论是组成PPI、MPI还是RPOFIBUS-DP网络，或是Modbus RTU网络，用到的主要部件都是一样的：