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技术论坛MODBUS转PROFIBUS网关在混合罐配料系统中的应用

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MODBUS转PROFIBUS网关在混合罐配料系统中的应用2020-02-11
一、概述
河北某民营化工厂,主要现有调漆、配漆、制漆、验漆等主要生产工序,并有开采煤矿、铁矿和石灰石资源的涂料联合企业。该厂混合罐上计量配料系统采用西门子S7300系列PLC,现场各种称重仪表和变频器通过创新MODBUS转PROFIBUS网关与西门子PLC进行数据交换,实现对混合罐上配料过程的检测和控制。
二、解决方案
混合釜配料系统通讯选择 PROFIBUS 现场总线,控制器采用西门子 300 系列 PLC 可编程序控制器对计量釜配料系统进行集中控制管理。现场部分采用自动称重给料机实现单仓物料的定量控制。在该项目中,现场所有的称重显示器选用珠海智美PD650D型称重显示器,变频器选用施耐德ATV71 。现场这些调色罐配料设备通讯都是MODBUS接口,无法直接与西门子315-2DP的主站直接通讯。采用MODBUS 转 PROFIBUS网关后,解决了通讯的问题。使现场各种串口设备可以顺利的连接到Profibus 现场总线与西门子300PLC进行数据交换。
三、反应釜配料系统介绍
3.1创新MODBUS转PROFIBUS网关
型号为PBMD485-K20的网关,能够将MODBUS接口的各种称重仪表和设备接入到PROFIBUS反应釜计量配料系统中,如:具有MODBUS协议接口的变频器、电机启动保护装置、智能高低压电器、电量测量装置、各种变送器、智能现场测量催乳罐配料系统及称重仪表等等。该产品在STEP7中配置,并且有专门的状态字,监控MODBUS从站,轻松知道现场调色釜配料系统的工作状态。
该产品技术指标如下:
(1)支持MODBUS 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H号功能码;
(2)PROFIBUS-DP协议,符合;JB/T 10308.3-2001: 测量和控制数字数据通信工业涂料罐配料系统用现场总线第3部分:PROFIBUS规范;
(3)标准PROFIBUS-DP驱动接口, 波特率自适应,最大波特率12M;
(4)PROFIBUS 侧的输入/输出数量在以下三种范围内可以由用户自由设定:
①Input Bytes + Output Bytes ≤ 232 Bytes;
② Max Input Bytes ≤ 224 Bytes;
③ Max Output Bytes ≤224 Bytes。
(5)标准RS-485接口,半双工,波特率在 2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K可选;校验位(偶、奇、无)可选。
(7)RS485最大通信报文长度:发送230字节、接受230字节
(8)供电:24VDC(±5%),160mA
(9)工作环境温度: -20-55℃, 湿度≤90%
(10)安装:35mm导轨。
(11)防护等级:IP40。
3.2PD650D称重仪表
PD650D称重仪表 (以下称 防爆电子秤仪表)是由珠海智美科技总结各种现行国内外同类产品的优劣特性,采用目前最新片上调色釜配料系统( SOC )及∑∕⊿信号提取技术打造的一款泛用型防爆地磅二次称重仪表。
PD650D防爆电子地磅二次称重仪表,性能极其稳定,经实测温度漂移低于 10ppm ,线性度优于 0.02% 。全数码标定功能无需计算标定系数。
PD650D防爆电子秤 二次称重仪表含有自动“ O ”点跟踪的选择功能,根据实际需要确定合适的跟踪时间系数。该电子秤二次称重仪表还具备自动加料补偿功能,即在加料控制中可以自动找准提前量,因此特别适用于催乳罐称重配料系统
PD650D防爆电子地磅二次称重仪表可以作为 MODBUS 总线从站与符合 MODBUS 总线规约的原料罐自动配料系统连网。通过创新的MODBUS转PROFIBUS网关接入到西门子S7300 PROFIBUS反应锅自动配料系统。 ( 波特率为 9600 、采数方式为应答方式。主站要从站数据时发送:从站号 03 00 00 00 01 CRCL CRCH 。从站回:从站号 03 02 DA1 DA0 CRCL CRCH)
四、反应罐自动配料系统组态
应用西门子STEP7进行组态。MODBUS 转 PROFIBUS网关的GSD文件珠海智美提供。在安装和配置的过程中,需要注意以下几点:
硬件接线是否正确,PROFIBUS和MODBUS物理层都是485,正负不要接错。注意把屏蔽层接好,无论是PROFIBUS还是MODBUS,双绞线的屏蔽层接得好坏会直接影响计量罐配料系统抗电磁干扰的性能。
上电过程中,尽量减少热插拔的次数。
加载GSD文件进行配置,需要注意的设置的几个点,PROFIBUS地址和波特率,MODBUS从站地址,MODBUS485通讯波特率及数据格式。
五、使用效果
调胶罐配料系统应用了MODBUS转PROFIBUS网关后,实现了MODBUS转PROFIBUS的功能,方便了现场各种MODBUS设备接入PROFIBUS。对该化工厂2#混合罐上混合发酵罐配料系统改造后,带来了显著的经济效益。不仅实现了储料罐配料系统远程计量、集中控制,达到精准配料的要求,还大大提高皮带管理水平,降低备件、维修、电能、皂土消耗等费用。高精度的原料配比、下料计量,平稳的原料输送和调漆罐全自动配料系统的计量控制,该配色罐称重配料系统实行了改造投产至今将近 3 年时间,配料罐计量配料系统运行稳定,产品可靠,得到了用户的好评。

 
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