PROFIBUS是一種具有廣泛應(yīng)用范圍的、開(kāi)放的數(shù)字通信系統(tǒng),，特別適用于工廠自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域,。PROFIBUS適合于快速、時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)用和復(fù)雜的通信任務(wù),。國(guó)內(nèi)某著名的多晶硅生產(chǎn)線的主控網(wǎng)絡(luò)采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線,。多晶硅是電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電行業(yè)的最重要功能性原料，它對(duì)發(fā)展我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)極為重要,。
設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)某多晶硅還原爐10KV電控系統(tǒng)時(shí)，需要將施耐德公司生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置的參數(shù)讀取到Siemens公司的S7-400 PLC和橫河DCS中,，并集成到SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)監(jiān)控系統(tǒng)中,，參與實(shí)際的連鎖控制。繼電保護(hù)裝置提供RS-485通訊接口,，其通訊協(xié)議為Modbus RTU(Remote Terminal Unit)協(xié)議,。為了實(shí)現(xiàn)Modbus RTU協(xié)議到PROFIBUS協(xié)議的轉(zhuǎn)換，該設(shè)計(jì)利用北京鼎實(shí)公司生產(chǎn)的Profibus-Modbus網(wǎng)橋(PB-B-MODBUS)實(shí)現(xiàn) PROFIBUS主站與Modbus設(shè)備通訊,，然后通過(guò)PLC中的工業(yè)以太網(wǎng)模塊,、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊連接到企業(yè)SCADA系統(tǒng)中，使二者得到完美的結(jié)合,。
一,、系統(tǒng)概述
多晶硅還原爐電氣系統(tǒng)的主要設(shè)備是大功率調(diào)壓器。調(diào)壓器所帶負(fù)載是多晶硅棒串聯(lián)而成的純電阻負(fù)載,。調(diào)壓器的作用實(shí)際上是對(duì)負(fù)載電阻進(jìn)行電加熱,，并且保持硅棒表面溫度恒定（一般1080℃）。硅棒串聯(lián)而成的電阻是一個(gè)變化的電阻：第一,，硅棒溫度從常溫上升到1000℃,，Φ8 直徑硅芯電阻從幾百kΩ下降到幾十Ω；第二,，保持硅棒表面溫度1080℃,，硅棒直徑從Φ8增加到Φ150，硅棒電阻從幾十Ω下降到幾十mΩ?？梢?jiàn)硅棒電阻大范圍變動(dòng)引起調(diào)壓器輸出電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍大是這種調(diào)壓器的設(shè)計(jì)特點(diǎn),。按照實(shí)際工作的性質(zhì)，調(diào)壓器分為硅棒溫度從常溫加熱到1000℃的預(yù)熱調(diào)壓器和硅棒直徑從Φ8增加到最終直徑并且始終保持硅棒表面溫度1080℃的還原調(diào)壓器,。
多晶硅還原爐電氣系統(tǒng)主要功能是：
1． 對(duì)管轄的所有還原爐電氣設(shè)備（調(diào)壓器,、變壓器、開(kāi)關(guān)柜）進(jìn)行數(shù)字通信,。
2． 對(duì)管轄的所有還原爐電氣設(shè)備的電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行畫(huà)面顯示和曲線記錄,，并且對(duì)所有還原爐電氣設(shè)備的故障進(jìn)行畫(huà)面提示和記錄。
PB-B-MODBUS總線橋主要應(yīng)用在還原爐開(kāi)關(guān)柜與PROFIBUS主控系統(tǒng)的通訊,。該系統(tǒng)采用雙冗余PROFIBUS和光纖通信,，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng),。
圖1 還原爐電氣控制原理
二,、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
在該多晶硅（控制10KV多晶硅還原爐）生產(chǎn)線分為兩期進(jìn)行建設(shè)，兩期生產(chǎn)線都采用PROFIBUS DP作為主控網(wǎng)絡(luò),。第一期采用西門(mén)子S7 400H冗余PLC,，配置軟件使用STEP 7。
圖2 基于西門(mén)子S7 400的控制系統(tǒng)
第二期工程主控系統(tǒng)采用橫河DCS,，配置軟件為SYCON,。
圖3 基于橫河DCS CS3000的控制系統(tǒng)
三、PB-B-MODBUS總線橋讀取施耐德MODBUS綜保儀點(diǎn)表
表1 PB-B-MODBUS與綜保儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)表
四,、PB-B-MODBUS總線橋的配置方法
鑒于鼎實(shí)科技PB-B-MODBUS的產(chǎn)品手冊(cè)已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了基于西門(mén)子STEP 7配置方法,，本文不再贅述。本文將著重介紹基于恒河DCS的配置軟件SYCON的配置方法,。
1,、導(dǎo)入GSD文件后，添加從站,，盡量使用V33版本的（V33是V32的改進(jìn)版,，新增了一些功能）
圖4
2、右鍵菜單中選擇Slave configuration
圖5
3,、前面兩個(gè)模塊“status”和“control”一定要配置進(jìn)去,，其他根據(jù)自己需要填加，現(xiàn)在以讀MODBUS地址為2的從站,，根據(jù)表1讀取施耐德綜保儀數(shù)據(jù),，。下拉Module菜單,，選擇read 3 Words(4xxxx)模塊和read 1 Words(4xxxx),。
圖6
4,、點(diǎn)擊右上角第三個(gè)“Parameter Data”
圖7
5、點(diǎn)擊“Common”,設(shè)置通訊接口,，必須和下面MODBUS設(shè)備通訊接口一至,。
圖8
雙擊“Value”菜單下面的值即可做相應(yīng)的修改，下圖為修改波特率
圖9
6,、點(diǎn)擊“Module”即可修改所配置模塊的MODBUS的從站地址和寄存器的起始地址（根據(jù)表1進(jìn)行設(shè)置）,。
圖10
五、結(jié)束語(yǔ)
自本通訊系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái),，PLC與Modbus RTU間的通訊一直正常,，從未出現(xiàn)過(guò)任何軟、硬件故障以及其它干擾現(xiàn)象,，有效地保證了自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。可見(jiàn),，PLC通過(guò)PB-B-MODBUS總線橋與Modbus RTU通訊是一種行之有效的方法,。由此看來(lái)，利用PB-B-MODBUS網(wǎng)橋來(lái)解決PROFIBUS主站（SIEMENSE S7300/400,ABB AC800,橫河DCS,，AB PLC）與第三方智能控制儀表之間的通訊是一個(gè)值得推廣的方式,，在多晶硅的電氣控制系統(tǒng)中，一定會(huì)取得更加成功的應(yīng)用,。