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Profibus-DP与Modbus协议通信兼容设计

王琦;程晨;孙竹梅;冯江涛

【摘要】在系统方案选择的基础上，选用Serial/Profibus-DP网关，通过软硬件

配置，实现Modbus网络和Profibus-DP网络之间数据的异构通信，完成了西门

子DCS与施耐德PLC设备的硬集成，整个系统具有良好的稳定性和实时性，可满

足工业生产的要求。这种异构系统集成方法可为多协议系统的兼容提供参

考。%Onthebasisofthesystemplanselection,choosetheSerial/Profibus

-DPgateway,throughthesoftwareandhardwareconfiguration,realizing

thedataheterogeneouscommunicationbetweenModbusnetworkand

Profibus-DPnetwork,completestheSiemensDCSandSchneiderPLC

equipmentintegration.Thewholesystemhasgoodstabilityandreal-time

performance.Itcanmeettherequirementsofindustrialproduction.The

heterogeneoussystemintegrationmethodcanofferreferenceforMulti-

pro-tocolsystemcompatible.

【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》

【年(卷),期】2016(000)006

【总页数】5页(P53-56,83)

【关键词】Modbus协议;Profibus-DP协议;通信兼容

【作者】王琦;程晨;孙竹梅;冯江涛

【作者单位】山西大学，太原030013;山西大学，太原030013;山西大学，太原

030013;山西大学，太原030013

【正文语种】中文

【中图分类】TP336

现场总线是一种用于工业现场数据传输的通信总线，具有较强的互用性、互操作性

和特别强的开放性，且具有分布式结构特点，在生产现场应用广泛。通过现场总线

进行数据传输，既可使不同现场设备之间进行数据通信，又可实现现场设备和上层

控制网络的数据传输。操作人员和上位控制器可以读取现场设备中的各项数据，进

而通过计算机改变控制参数，发出控制指令，实现对整个生产过程的监测与控制。

西门子DCS因其高可靠性和安全性，常用于大型企业特别是连续生产过程的核心

控制装置，甚至是控制系统的顶层监控装置。将现场的第三方异构控制设备纳入

DCS核心系统的监控范围，可以在沿用原有系统设备，减免二次投资额的同时，

实现全厂控制系统的一体化和控制远程化。西门子大型DCS采用Profibus现场总

线协议通信，现场的小型PLC、变频器等则常采用Modbus协议进行通信。该文

重点研究Profibus-DP与Modbus协议的异构通信问题，通过通信兼容系统设计，

实现挂载Profibus-DP通信模块的西门子DCS与ModbusPLC的系统集成。为

多协议系统通信兼容性问题的研究提供参考。

Profibus协议基于ISO/OSI参考模型，符合欧洲标准和德国国家标准，由

Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA组成。其传输速率为9.6kbps～12

Mbps，最大传输距离在9.6～187.5kbps时为1000m，用中继器可延长至10

km，可以通过RS-485双绞线和双线光缆进行传输。最多可挂接127个站点。其

中Profibus-DP主要应用于分散外设数据高速传输，广泛应用在自动化领域。支

持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。主站具有对总线

的控制权，可主动发送信息。对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递信息，

得到令牌的站点拥有总线控制权。主站在得到控制权时，可以按主-从方式，向从

站发送或索取信息，实现点对点通信。Profibus-DP协议传输速率快，诊断功能

强，可以通过诊断功能对错误进行快速地查找和定位