鼎实主站网关在东北大乙烯中的应用

随着经济的发展，中国将是全球炼油和石化产能增长最快的地区之一，即将成为世界上最大的石化市场。目前，由于国内石化行业难以满足市场经济和社会发展的需要，主要矛盾由过去的总体数量不足转变为总体数量和质量不足并存，随着时间的推移，质量不足的矛盾会逐渐上升为主要矛盾（北京的雾霭天气可见端倪）, 因此结构调整是当前中国石化的重要任务。为此石化企业结构调整必须加快技术改造步伐。乙烯项目的建设应尽量顺应现有自动化技术发展的趋势，使用主流的控制系统，从而能够节省建设投资，缩短施工周期。

                                      图1 工厂外景                                      图2 工厂外景        

当今世界石化工业发展趋向大型化、基地化和炼化一体化，产业集中度越来越高。DCS系统凭借其良好的性能在化工行业中获得了广泛的应用。在化工行业中，温度、压力、流量、液位的检测和控制占了绝大部分；此外，在塔、釜、罐等大型工艺设备运转中，少不了各种机电设备如风机、泵类及各种阀门的开关量的检测和控制。然而这些设备的通讯协议却很可能会与DCS系统的协议有所不同，如何解决这个问题，我们就需要使用到“协议转换网关”。

本文将介绍这种协议转换网关的实际应用案例。

摘要

在东北某大乙烯项目中，主控网络使用的是MODBUS协议，远程现场设备使用的是PROFIBUS-DP协议，这时需要将现场设备的信号传输到主控网络中进行监控，实现两种不同协议之间的通讯。此项目有中DCS系统需要对车间生产线上siemens G150变频器以及siemens MM440变频器进行监控。然而这些控制电机的变频器使用的是PROFIBUS-DP协议。这样就需要用到一种从PROFIBUS到MODBUS协议进行转换的模块，鼎实的主站网关系列中的PBM-G-MBS就能起到这种作用。

北京鼎实创新科技有限公司由中国现场总线PROFIBUS技术资格中心（CPCC）技术骨干为核心组成，是北京市科委认定的高科技术企业，在中国自动化行业率先提出了“总线桥”概念，研发多种PROFIBUS总线桥产品，并积极推动工程应用，已经赢得了大量客户的信任。

解决方案

1.系统的架构及其布局

鼎实PBM-G-MBS主站网关起到连接MODBUS和PROFIBUS协议的作用，在PROFIBUS侧为主站，在MODBUS侧为从站。某DCS控制系统是MODBUS侧的主站。siemens 变频器在PROFIBUS侧为从站。

                              图4 变频器                                   图5 DCS系统

在该系统中，某DCS系统需要监控siemens的MM440以及G150变频器。其控制系统的示意图如下所示

图6 系统的示意图

2.系统实现功能

在此系统中，变频器将其数据（电压、功率、频率等等）通过PROFIBUS-DP传输到主站网关PBM-G-MBS中，然后DCS系统通过MODBUS接口从主站网关处获得变频器的数据；同理DCS系统也要通过MODBUS接口→主站网关→PROFIBUS-DP向变频器发出指令，从而控制变频器的启停和动作。

3.主站网关的配置应用

由于主站网关在这里做的是PROFIBUS的主站，要连接下面的PROFIBUS从站（siemens的MM440以及G150变频器）的话，需要用到配置软件来解析从站的GSD文件。鼎实的配置软件PB-Confi能够实现这样的功能。具体的使用方法请参看鼎实公司网站资料下载区的“PBM-G-MBS产品手册”由于主站网关在这里做的是PROFIBUS的主站，要连接下面的PROFIBUS从站的话，需要用到配置软件来解析从站的GSD文件，鼎实的配置软件PB-Confi能够实现这样的功能。Modbus转Profibus-DP网关PB-G-MBS在Modbus侧做Modbus从站，在Profibus-DP侧做主站，建立Profibus-DP从站（西门子变频器）和Modbus主站的通信。DCS通信部分采用Modbus通信模块，并配套的Modbus通信软件包，该通信模块最大通信数据容量为4000字。通过北京鼎实主站网关PB-G_MBS网关配置软件PB-Confi对PB-G-MBS进行相关配置，将DCS的读﹑写指令及数据做相应转换存储。数据的传输过程如下图所示（以变频器为例）

当配置好并下载成功后，系统就可以开始数据的传输了，在PROFIBUS侧，主站网关PBM-G-MBS周期性的从各个从站读取，并将数据传送到Modbus侧的主站X电力的DCS系统，然后DCS系统控制PLC来对从站变频器的启停及动作。整个过程只需要通过配置软件PB-Confi配置好后，即可自动运行，不需要客户额外的操作。

结束语

此案例，为我们提供了一种方案——如何解决不同网络之间的通讯问题。在这里我们通过使用北京鼎实主站网关系列产品中的PBM-G-MBS网关，将profibus从站设备完美的接入了modbus网络，减少了工程成本的同时，也极大的提高了系统的稳定性，更易于系统的管理和维护。

此案例中，DCS系统虽然提供了modbus 485接口，但其使用的是工业以太网协议（如今很多DCS系统使用的是工业以太网MODBUS TCP协议）。为了使profibus从站设备能够接入工业以太网MODBUS TCP中，鼎实主站网关系列中推出了新产品PBMG-ETH-2，它能够将大量profibus从站设备连接到工业以太网MODBUS TCP之中，这将有利于更多profibus从站设备接入DCS系统。