Modbus协议在DCS与PLC串行通讯中的应用

"本文介绍了如何使用Modbus协议在Honeywell PKS集散控制系统与Ingersoll—rand的CMC可编程序控制器之间实现串行通讯，以有效地监控氮压机的运行参数。" 在现代工业自动化系统中，DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）是两种常见的自动化设备，它们各自负责不同层次的控制任务。Honeywell PKS是一种先进的集散控制系统，广泛应用于大型工厂和装置，用于全面监控和控制工艺参数。而PLC则常用于现场设备的直接控制，如Ingersoll—rand的CENTAC 3C70MX5N2型压缩机，它配备了独立的CMC控制器。 1. Modbus协议的应用 Modbus协议是一个开放的通信协议，由Modicon公司在1979年提出，现已成为工业控制器之间通信的标准。该协议允许不同制造商的设备通过统一的通信格式进行信息交换，实现远程监控和控制。在Honeywell PKS与Ingersoll—rand CMC控制器之间，使用Modbus协议能够实现DCS与PLC之间的数据传输，从而实现氮压机运行参数的实时监控。 2. Modbus协议的基本原理 Modbus协议定义了控制器之间消息的结构，包括设备地址、消息格式和错误检测机制。在网络通信中，主设备（如Honeywell PKS DCS）启动查询，而从设备（如CMC PLC）根据接收到的信息作出响应。主设备可以一对一或一对多的方式通信，从设备则会根据接收到的查询返回相应的数据。 3. Modbus报文格式 Modbus通信采用主从架构，报文包括主设备发起的查询和从设备的回应。查询通常包含设备地址、功能代码、数据区和校验码，而回应报文则包含从设备地址、确认/否定响应、数据区和校验码。这种结构确保了信息的准确传递和设备间的正确交互。 4. RS-232C兼容接口 标准的Modbus物理层通常采用RS-232C串行接口，定义了接口的电气特性、连接线缆、信号位速率和校验方式。通过这种方式，控制器可以直接或者通过调制解调器（Modem）进行联网。 5. 实际应用 在万立氧空分装置中，Honeywell PKS系统通过Modbus协议与CMC控制器通信，获取氮压机的实时运行参数，如压力、温度、流量等，以便进行工艺优化和故障预警。这种通信机制提高了系统的自动化水平和效率，降低了人工监控的工作负担。 6. 结论 利用Modbus协议实现DCS与PLC之间的串行通讯，对于提升工业生产过程的自动化程度和数据集成至关重要。这种通信方法不仅适用于Honeywell PKS与Ingersoll—rand CMC的集成，也适用于其他类似的控制系统和现场设备，为工业自动化提供了一种通用且高效的解决方案。