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西门子6ES7512-1SM03-0AB0参数详细
1、通信报文结构
在提到USS通信是以报文传递信息的。每条报文都是以字符STX (=02hex)开始，接着是长度的说明(LGE)和地址字节(ADR)，然后是采用的数据字符报文以数据块的检验符(BCC)结束。通信报文结构如图3-1所示。
图3-1 通信报文结构
2、有效数据字符
有效的数据块分成两个区域，即PKW区（参数识别ID-数值区）和PZD区（过程数据），有效数据字符如图3-2所示。
图3-2 有效数据字符
PKW区说明参数识别ID-数值(PKW)接口的处理方式。PKW接口并非物理意义上的接口，而是一种机理，这一机理确定了参数在两个通信伙伴之间（例如控制器与变频器）的传输方式，例如参数数值的读和写。
PKW区的结构。PKW区前两个字(即PKE和IND)的信息是关于主站请求的任务（任务识别标记ID）或应答报文的类型（应答识别标记ID）。PKW区的第三、第四个字规定了报文中要访问的变频器的参数号(PNU)。PNU的编号与MICROMASTER4的参数号相对应。例如，1082= P1082= Fmax。第一个字PKE见表3-1，第二个字IND见表3-2。
表3-1 第一个字PKE
表3-2 第二个字IND
完整的参数号是由参数的任务／应答识别ID（位0-10）中的基本参数号和下标（PNU页号）中的位12-15 -起产生的。第二个字IND参数下标见表3-3。
表3-3第二个字IND参数下标
第三和第四个字，PWE1和PWE2是被访问参数的数值。MICROMASTER4的参数数值有许多不同的类型；整数（单字长或双字长），十进制数（以IEEE浮点数的形式给出永远是双字长）以及下标参数（这里称为数组）。参数的含义决定于参数数值的类型和P2013的设置。第三个字和第四个字的含义见表3-4和表3-5。
表3-4 第三个字PWE1
表3-5 第四个字PWE2
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其他设备的过程，如回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在一个Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其他网络上，包含了Modbus协议的消息转换，在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决、路由路径及错误校验的方法。
(1)在Modbus网络上转输
标准的Modbus口是使用RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主一从技术，即仅一个设备（主设备）能初始化传输（查询），其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备是主机和可编程仪表。典型的从设备是可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一个消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、错误校验区。
从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和错误校验区。如果在消息接收过程中发生错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一个错误消息，并把它作为回应发送出去。
(2)在其他类型网络上转输
在其他网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制器都能和其他控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。
在消息位，Modbus协议仍提供了主一从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果控制器发送消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到消息，它将建立从设备回应格式，并返回给发送的控制器。
随着化工自动化技术的不断发展，集散控制的思想正在逐渐被应用于新建、扩建和技 改项目中。但传统的集散控制系统一般由专业厂家生产，具有一定的专有性；另外传统的集 散控制系统一般来讲其控制规模比较大，成本费用比较高；因此限制了在中小规模的自控系 统项目中的推广应用。那么如何在中小规模控制系统中实现集散控制的思想呢？ 1.用 PC 和 PLC 实现集散控制（DCS）的基本原理 集散控制的基本思想是集中管理，分散控制。即：将流程工业的自动控制过程与操作管理人 员对自动控制过程的管理过程相对分离；流程工业的自动控制过程由各控制站相对独立地自 动完成，而操作人员对自动控制过程的管理则由中央控制室的操作站来完成。中央操作站与 各现场控制站一方面各自相对独立地运行，从而将各种故障限制在局部范围内，极大地提高 了自动控制系统总体的安全性和可靠性；另一方面又相互进行实时数据通讯和信息交换，实 现了操作人员在中央控制室的操作站对整个自动控制过程进行管理和调整。 现场控制站的主要任务是实现对生产过程的自动控制，因此它必需要能够自动采集全厂的各 种工艺参数（如各种工艺介质的温度、压力、流量、粘度、组分，物位高度等）以及设备的 运行状态（如阀门的开度、机泵的开停、设备震动、机械位移）等生产信息，然后按照事先 编好的控制程序进行大量的数值计算，最后输出 4~20mA 标准模拟信号（或 ON/OFF 数字 信号）去驱动各种阀门、电机等执行机构，调节各种工艺参数，实现生产过程的自动控制； 另外还要与操作站进行实时通讯，将采集到的各种生产信息传送到操作站供操作人员使用， 同时接收操作人员通过操作站发出的各种指令实时调整自动控制方案、优化生产过程。因此 它还需要具有标准化的通讯接口。目前的各种 PLC 均具有这样的功能，而且其容量弹性大， 扩充方便，控制方案的组态简单易学，性能价格比优越，因此是中小型 DCS 的操作站的理 想选择。 中央控制室的操作站实际上是一个人机界面，一方面把控制站采集的各种生产信息进行加工 处理，然后以操作人员所习惯和熟悉的各种流程画面、生产报表、历史趋势和声光报警等形 式提供给操作。另一方面把操作人员的各种指令进行编码后传送给操作站对控制方案进 行调整，以优化生产过程或对特殊情况的紧急处理。对中小型 DCS 来讲，目前市面上比较 流行的各种软件均能实现这样的功能，且对计算机的硬件和操作系统无特别要求，用普 通的 PC 机加一套软件就可实现。 用 PC 机+PLC 组成集散控制系统时，PLC 承担了现场控制站的工作，PC 机承担了操作站 和工程师站的工作。在安装有 PLC 系统软件的 PC 机上可以离线（或在线）编辑 PLC 的控 制应用软件（一般称为梯形图），控制应用软件下载到 PLC 后，PLC 独立完成现场数据采 集、逻辑控制、模拟控制等。而操作站的各种功能都可以通过“实时软件”+“PC 机” 来实现，在安装有实时软件的 PC 机上可以方便对生产过程进行监控。 2.用 PC 和 PLC 实现集散控制（DCS）一例 2.1.工艺过程简介： 储运工段是贵州宏福实业开发有限总公司年产 80 万吨重钙装置改磷铵的技改项目中的 重要组成部份，设计卸氨能力 250 吨/小时，罐区缓冲能力 9000 吨。氨在常温常压下为气 体，易燃、易爆、有毒、有害；储运工段是总公司的高危区之一，安全生产是本自动控 制系统应考虑的重点。 2.2.控制系统概况： 为提高生产的安全性，在本控制系统中对重要的工艺参数点采取了“3 取 2 表决”的策略， 并设计了 21 个自动连锁回路，对生产过程进行连锁保护；为保证生产过程的平稳运行和节 能降耗，系统设计了 6 个调节回路。为便于监控和操作，在操作站设计了一幅流程画面总 貌图，集中显示了与安全生产密切相关的一批工艺参数、设备运行状况态和报警信息；对其 它化工单元操作过程设计了相关的局域流程画面，全面地显示了与其相关的各种详细生产信 息；根据操作人员的习惯，在操作站设计了 4 组组画面，分别集中显示温度、压力、流量 和液位信号；对 6 个调节回路分别设计了调节画面，实现对 PID 参数的整定、手自动模式 的切换以及对调节阀门的手动操作；对 21 个主要阀门分别设计了弹出式开关画面，实现对 生产过程的自控或遥控；对主要工艺参数设计了历史趋势图，为故障诊断和优化控制提供了 数据。为确保安全生产，实现对紧急事故的应急处理，对 6 个调节器回路加装外部自动跟 踪调节器，一旦出现控制系统故障，自动切换到跟踪调节器独立于 DCS 来控制调节阀；对 21 个主要阀门加装应急处理按钮，独立于 DCS 实现对阀门的强制开关。 2.3.硬件配置： 控制站选用 OMRON 的 C200 型 PLC，配置了数字模块（OD211/ ID212）9 块，模拟模块 （AD003）4 块，调节模块（PID03）3 块；操作站选用 DELL OPTIPLEX GX150 计算机； 工程师站选用 COMPA 型 PC 机
