微硬創新MODBUS轉PROFIBUS網關在高爐上配料系統中的應用
一、概述
河北某民營鋼廠，主要現有煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產工序，并有開采煤礦、鐵礦和石灰石資源的鋼鐵聯合企業。該廠高爐上配料系統采用西門子S7300系列PLC，現場各種儀表和變頻器通過微硬創新MODBUS轉PROFIBUS網關與西門子PLC進行數據交換，實現對高爐上配料過程的檢測和控制。
二、解決方案
系統通訊選擇 PROFIBUS 現場總線，控制器采用西門子 300 系列 PLC 可編程序控制器對系統進行集中控制管理。現場部分采用自動稱重給料機實現單倉物料的定量控制。在該項目中，現場所有的稱重儀表選用北京龍興聯JX5000-Ⅱ型稱重儀表，變頻器選用施耐德ATV71 。現場這些設備通訊都是MODBUS接口，無法直接與西門子315-2DP的主站直接通訊。采用北京微硬創新科技有限公司的MODBUS 轉 PROFIBUS網關后，解決了通訊的問題。使現場各種串口設備可以順利的連接到Profibus 現場總線與西門子300PLC進行數據交換。系統簡圖如下圖 2-1 ：
系統通訊選擇 PROFIBUS 現場總線，控制器采用西門子 300 系列 PLC 可編程序控制器對系統進行集中控制管理。現場部分采用自動稱重給料機實現單倉物料的定量控制。在該項目中，現場所有的稱重儀表選用北京龍興聯JX5000-Ⅱ型稱重儀表，變頻器選用施耐德ATV71 。現場這些設備通訊都是MODBUS接口，無法直接與西門子315-2DP的主站直接通訊。采用北京微硬創新科技有限公司的MODBUS 轉 PROFIBUS網關后，解決了通訊的問題。使現場各種串口設備可以順利的連接到Profibus 現場總線與西門子300PLC進行數據交換。系統簡圖如下圖 2-1 ：
圖 2-1
三、系統介紹
3.1微硬創新MODBUS轉PROFIBUS網關
型號為PBMD485-K20的網關(詳細介紹請訪問www.profibus-dp.com )，能夠將MODBUS接口的各種儀表和設備接入到PROFIBUS系統中，如：具有MODBUS協議接口的變頻器、電機啟動保護裝置、智能高低壓電器、電量測量裝置、各種變送器、智能現場測量設備及儀表等等。該產品在STEP7中配置，并且有專門的狀態字，監控MODBUS從站，輕松知道現場設備的工作狀態。
該產品技術指標如下：
（1）支持MODBUS 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H號功能碼；
（2）PROFIBUS-DP協議，符合；JB/T 10308.3-2001: 測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線第3部分：PROFIBUS規范；
（3）標準PROFIBUS-DP驅動接口, 波特率自適應，最大波特率12M；
（4）PROFIBUS 側的輸入/輸出數量在以下三種范圍內可以由用戶自由設定：
①Input Bytes + Output Bytes ≤ 232 Bytes；
② Max Input Bytes ≤ 224 Bytes；
③ Max Output Bytes ≤224 Bytes。
（5）標準RS-485接口，半雙工，波特率在 2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K可選；校驗位(偶、奇、無)可選。
（7）RS485最大通信報文長度：發送230字節、接受230字節
（8）供電：24VDC(±5％)，160mA
（9）工作環境溫度: -20-55℃, 濕度≤90%
（10）安裝：35mm導軌。
（11）防護等級：IP40。
（1）支持MODBUS 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H號功能碼；
（2）PROFIBUS-DP協議，符合；JB/T 10308.3-2001: 測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線第3部分：PROFIBUS規范；
（3）標準PROFIBUS-DP驅動接口, 波特率自適應，最大波特率12M；
（4）PROFIBUS 側的輸入/輸出數量在以下三種范圍內可以由用戶自由設定：
①Input Bytes + Output Bytes ≤ 232 Bytes；
② Max Input Bytes ≤ 224 Bytes；
③ Max Output Bytes ≤224 Bytes。
（5）標準RS-485接口，半雙工，波特率在 2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K可選；校驗位(偶、奇、無)可選。
（7）RS485最大通信報文長度：發送230字節、接受230字節
（8）供電：24VDC(±5％)，160mA
（9）工作環境溫度: -20-55℃, 濕度≤90%
（10）安裝：35mm導軌。
（11）防護等級：IP40。
3.2 JX5000- Ⅱ重量顯示變送儀
JX5000- Ⅱ重量顯示變送儀 （以下稱 JX5000- Ⅱ電子秤）是由北京龍興聯科技總結各種現行國內外同類產品的優劣特性，采用目前最新片上系統（ SOC ）及∑∕⊿信號提取技術打造的一款泛用型電子秤二次儀表。
JX5000- Ⅱ電子秤二次儀表，性能極其穩定，經實測溫度漂移低于 10ppm ，線性度優于 0.02% 。全數碼標定功能無需計算標定系數。
JX5000- Ⅱ電子秤 二次儀表含有自動“ O ”點跟蹤的選擇功能，根據實際需要確定合適的跟蹤時間系數。該電子秤二次儀表還具備自動加料補償功能，即在加料控制中可以自動找準提前量，因此特別適用于配料電子秤。
JX5000- Ⅱ電子秤二次儀表可以作為 MODBUS 總線從站與符合 MODBUS 總線規約的系統連網。通過北京微硬創新的MODBUS轉PROFIBUS網關接入到西門子S7300 PROFIBUS系統。 ( 波特率為 9600 、采數方式為應答方式。主站要從站數據時發送：從站號 03 00 00 00 01 CRCL CRCH 。從站回：從站號 03 02 DA1 DA0 CRCL CRCH)
四、系統組態
應用西門子STEP7進行組態。MODBUS 轉 PROFIBUS網關的GSD文件由北京微硬創新科技有限公司提供。在安裝和配置的過程中，需要注意以下幾點：
1. 硬件接線是否正確，PROFIBUS和MODBUS物理層都是485，正負不要接錯。注意把屏蔽層接好，無論是PROFIBUS還是MODBUS，雙絞線的屏蔽層接得好壞會直接影響系統抗電磁干擾的性能。
上電過程中，盡量減少熱插拔的次數。
2.上電過程中，盡量減少熱插拔的次數。
3.加載GSD文件進行配置，需要注意的設置的幾個點，PROFIBUS地址和波特率，MODBUS從站地址，MODBUS485通訊波特率及數據格式。
五、系統示意
六、使用效果
應用北京微硬創新科技有限公司的MODBUS轉PROFIBUS網關后，實現了MODBUS轉PROFIBUS的功能，方便了現場各種MODBUS設備接入PROFIBUS。北京微硬創新科技有限公司對該鋼廠2#高爐上配料系統改造后，帶來了顯著的經濟效益。不僅實現了配料系統遠程控制、集中控制，達到精準配料的要求，還大大提高皮帶管理水平，降低備件、維修、電能、皂土消耗等費用。高精度的原料配比、下料計量，平穩的原料輸送和全系統的自動控制，該配料系統實行了改造投產至今將近 3 年時間，系統運行穩定，產品可靠，得到了用戶的好評。如需技術交流,請訪問我司網站www.profibus-dp.com.
應用北京微硬創新科技有限公司的MODBUS轉PROFIBUS網關后，實現了MODBUS轉PROFIBUS的功能，方便了現場各種MODBUS設備接入PROFIBUS。北京微硬創新科技有限公司對該鋼廠2#高爐上配料系統改造后，帶來了顯著的經濟效益。不僅實現了配料系統遠程控制、集中控制，達到精準配料的要求，還大大提高皮帶管理水平，降低備件、維修、電能、皂土消耗等費用。高精度的原料配比、下料計量，平穩的原料輸送和全系統的自動控制，該配料系統實行了改造投產至今將近 3 年時間，系統運行穩定，產品可靠，得到了用戶的好評。如需技術交流,請訪問我司網站www.profibus-dp.com.
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