总线桥在污水厂的改进应用

福建省长乐市某污水厂日处理规模5万吨，硬件系统基本架构为上位机通过光纤与下位机PLC通讯，现场2台西门子S7-300PLC使用Profibus总线与各远程站联接。该厂经过几年的运行，新增了部分设备，且近期上级监管部门对数据采集提出了新的要求。为满足数据采集的要求，确保系统正常运行，经过方案比选，最终使用鼎实科技DS300B分布式IO与PB- M总线桥对原系统进行改造。

2 系统改造要求

本次系统改造所涉及项目较多，且对采集的信号的要求也不相同。要求在不影响生产的前提下，实施升级改造。改造的主要目标如下：

（1） 鼓风机房新增一台国产鼓风机，采用国产变频器控制，变频器提供Modbus通讯，需建立上位机、PLC与该机的数据通讯；

（2） 应上级监管部门的要求，出水仪表小屋中COD、氨氮、总磷、流量计信号已接入监管部门专用数据采集仪，该数据采集仪将有关参数数据备份、上传后另提供一个ModbusRTU 端口与自控系统对接。（原架构中COD、氨氮、总磷仪表使用4-20mA模拟量，流量采集使用普通脉冲计量，改造后均使用Modbus直接与数据采集仪表通讯）；

（3） 处理工段中两路模拟量输入通道AI损坏，其通讯底板也疑似部分损坏。该模块为某专用模块，更换费用较高。为解决该问题，同时结合工艺要求，未来预留一定数量AI通道，选用价格低廉且具有与Profibus总线通讯功能的AI模块进行替代。

根据以上要求，我们认真比较了几种方案后，决定采用采用鼎实科技PB-B-MModbus模块解决与设备Modbus通讯，采用鼎实DS300B分布式IO解决采集现场大量输入模拟量信号的问题。项目改造后自控系统如图2-1所示。

3 系统的硬件组态

（1）PB-B-MM总线桥硬件组态

① 在组态中添加PB从站

将PB-B-MM的GSD文件DS_MMV33.GSD拷贝至Step7S7datagsd目录下，产品图标DS232.bmp文件拷贝至Step7S7datasbmp目录下，并更新目录。

然后选中PROFIBUS（1）DPｍａｓｔｅｒsystem总线，变成黑色，再将硬件目录中的PB-B-MM/V33添加至PROFIBUS-DP 主站系统。对于PLC-1，将PROFIBUS从站地址设为7 ，PLC-2从站地址设为3。DP从站的地址必须与现场模块设置的地址相一致。以PLC-1为例，见下图3-1所示：

② 配置PB-B-MM/V33 的接口

打开属性窗口，依次设置波特率、校验、从站监测、数据更新模式、等待回答时间、十六进制参数赋值如下图3-2所示。

③ 配置PB-B-MODBUS/V32 的MODBUS 报文队列，PLC-1所属PB-B-MM总线桥负责读取数采仪输出的COD、氨氮、总磷、瞬时流量、累计流量5个通道的信号，每个通道占用2个字。使用PB-B-MM“write 2Words (4xxxx)”共5个通道。以第一通道为例，设置Modbus从站地址、起始地址为1，Modbus报文01,03,00,01,00,02。（报文功能码详见产品手册18－21页）

④ 保存并编译组态，将组态下载到PLC-1中，PLC-2所属PB-B-MM总线桥负责读取电力仪表Modbus参数，组态方法与PLC-1相似，本文不再赘述。

（2）DS300B分布式IO的硬件组态

① 在组态中添加PB从站

将IO-PB-1.2的GSD文件DS_IO12.GSD拷贝至Step7S7datagsd目录下，产品图标CCPB10.bmp文件拷贝至Step7S7datasbmp目录下，并更新目录。