工控机器视觉技术助力Modbus串行通讯DCS与PLC的智慧对话
万立氧空分装置的智慧监控：如何通过Honeywell PKS集散控制系统与Ingersoll—rand CM C可编程序实现Modbus串行通讯
在辽化公司20万吨环氧乙烷/乙二醇改造项目中，万立氧空分装置采用了先进的Honeywell PKS集散控制系统来实现对各系统及主要设备工艺参数的监控，以及自动控制或遥控操作。氮压机选用Ingersoll—rand CENTAC 3C70MX5N2型压缩机，该压缩机配置独立的CM C可编程序，以便有效监控氮压机运行参数。为了实现PKS集散系统与CM C之间的串行通讯，我们选择了Modbus协议。
Modbus是一种由Modicon公司于1979年提出的一种通信协议，它已成为工业上应用广泛的标准通信协议。这种协议定义了一种能够识别使用者的消息结构，不管它们是如何通过网络进行通信的。它描述了请求访问设备过程以及如何检测错误并记录，并制定了信息域格局和内容的公共格式。
在Modbus网络中，通信使用主从技术，即仅设备（主设备）能初始化传输（查询）。设备（从设备）根据主设备查询提供数据作出相应反应。主设备可以单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回消息作为回应，如果是以广播方式查询，则不作任何回应。
Modbus有两种传输模式：ASCII(美国标准信息交换代码)或RTU(远程终端单元)。它定义了在这些网络上连续传输消息段每一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。在配置每个时，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
标准的Modbus串行网络采用两种错误检测方法：奇偶校验对每个字符都可用，帧检测(LRC或CRC)应用于整个消息。这两个方法都是在发送前由主設備产生，在接收过程中由從設備检测，每个字符及整个消息帧。此外，还需要给主設備配置预先定义的一个超时时间间隔，以使任何從設備都能作为正常反应。
利用MODBUS协议，我们采用RTU通讯模式，把CM C作为從設備，将其地址设置为2，通訊波特率为9600，由奇校验支持全双工通訊。此外，我们还利用“终端服务”配置方式实现了Honeywell PKS集散系统与Ingersoll-rand CM C可编程序之间串行通讯，如图所示。
最后，我们需要注意的是，SIM卡可以带两个FTA接线端子板，每个FTA接线端子板通过屏蔽双绞通讯线与第三方設備连接，当 通信距离超过100米或干扰很强时，都应加上120欧姆电阻。当最大接线长度超过300米时，可采取信号中继器或放大器来解决问题，同时最多只能连接15个第三方設備至一个FTA接线端子板。在软件方面，如图所示，可以通过PKS组态工具中的SIM I/O模块功能块来建立SIM與现场裝置之間連線關係，並且這個關係必須通過組態、指派下装到指定的地方來實現，這樣才能讓SIM與现场裝置之間建立起連線關係。
