【正文】 位于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試變送其與位于控制室控制器之間，控制器與位于現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器之間，均為一對(duì)一的物理連接?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場(chǎng)，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。它們分別通過(guò)不同雙絞線等多種傳輸介質(zhì)作為總線，把多個(gè)測(cè)量控制儀表、計(jì)算機(jī)等作為節(jié)點(diǎn)連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于生產(chǎn)控制現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間，以及現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，把現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)說(shuō)成一個(gè)控制技術(shù)新時(shí)代的開端并不過(guò)分。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊的本質(zhì)是RS485串口通訊，按照不同的行業(yè)應(yīng)用，主要有三種通訊行規(guī)：DP（Decentralized Peripherals），F(xiàn)MS（Field Message Specification）和PA（Process Automation）行規(guī)?！?3) PROFIBUS – DP: 是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I／O的通信?！?4) PROFIBUS是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在10多萬(wàn)成功應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線Profibus是面向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和車間級(jí)的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。 （2）車間監(jiān)控層 　 車間級(jí)監(jiān)控用來(lái)完成車間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個(gè)車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車間級(jí)設(shè)備監(jiān)控。車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用ProfibusFMS，它是一個(gè)多主網(wǎng)絡(luò)，在這一級(jí)，數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的，而是要能夠傳送大容量信息。該系統(tǒng)分為主站和從站：主站決定總線的數(shù)據(jù)通信，當(dāng)主站得到總線控制權(quán)（令牌）時(shí)，沒(méi)有外界請(qǐng)求也可以主動(dòng)發(fā)送信息。從站也稱為被動(dòng)站。在中國(guó)，Modbus已經(jīng)成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T195822008。Modbus的幾個(gè)特點(diǎn)ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計(jì)算機(jī)通過(guò)公用線路或局部專用線路連接而成。 （3）Modbus的幀格式簡(jiǎn)單、緊湊，通俗易懂。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。它制定了消息域格式和內(nèi)容的公共格式。如果采用RS422/48modbus、RTU通訊方式，需要在發(fā)送的數(shù)據(jù)包中包括站號(hào)、數(shù)據(jù)區(qū)、讀寫指令等信息。用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗(yàn)方式等），在配置每個(gè)控制器的時(shí)候，在一個(gè)Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。（2）RTU模式當(dāng)控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU（遠(yuǎn)程終端單元）模式通信，在消息中的每個(gè)8Bit字節(jié)包含兩個(gè)4Bit的十六進(jìn)制字符。ModBus RTU通訊協(xié)議是Modicon公司的注冊(cè)商標(biāo),采用主從問(wèn)答方式工作，是目前國(guó)際智能化儀表普遍采用的主流通訊協(xié)議之一。MODBUS在改進(jìn)中，決定采用總線通訊方式，利用雙絞線來(lái)取代大量的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接線工作，通過(guò)CP341串行通信模塊上的RS485通訊接口，按照Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，既可以得到更詳盡的信息，又降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)為遠(yuǎn)程控制打下了基礎(chǔ)。（3）超時(shí)控制為了防止意外情況使串口讀寫無(wú)休止地等待，必須在程序中設(shè)置超時(shí)控制（4）CRC校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)目前儀表類比較普遍采用的是CRC16校驗(yàn)碼。重復(fù)上面操作到一個(gè)8bit字節(jié)完成，再繼續(xù)對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相同處理，直到所有數(shù)據(jù)結(jié)束。 如何使這些設(shè)備互聯(lián)通信成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。CP341通訊處理器可以與各種 Siemens 模塊和非 Siemens 產(chǎn)品點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接：該模塊具有1個(gè)串行通訊口(RS232C或TTY或RS485/422)，RS422/485的通訊最大距離位1200m。例如打印機(jī)、掃描儀、儀表、Modbus主從站、DataModbus通信的概念、硬件接線、配置、編程和調(diào)試等做介紹與 CP 341 進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接所需的組件，要在通訊處理器和通訊伙伴之間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，您需要特定的硬件和軟件組件。一般來(lái)講，RS232的通訊最大距離為15m，20mA TTY的通訊最大距離為100m（主動(dòng)模式）、1000m（被動(dòng)模式），RS422/485的通訊最大距離位1200m。RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式，其特點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單方便，而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特別多。如同時(shí)連接多個(gè)變頻器、連接多個(gè)智能儀表等。供CP341模塊所連接的從站設(shè)備鑒別數(shù)據(jù)包是發(fā)給哪個(gè)站的。下面就以CP341作為Modbus作為主站，S7200作為Modbus作為從站。在硬件組態(tài)窗口中雙擊CP341模板，打開CP341模板的屬性窗口，選擇通訊協(xié)議modbus，網(wǎng)絡(luò)工作方式設(shè)置為半雙工，請(qǐng)記錄下模板的硬件地址以便在編程序時(shí)用到。bits，對(duì)的硬件組態(tài)存盤編譯，下載硬件組態(tài)．如果此時(shí)sF燈亮．請(qǐng)將通訊電纜與另一個(gè)通訊伙伴進(jìn)行連接后．SF燈熄滅，說(shuō)明硬件組態(tài)正確。 通過(guò)使用 CP 341：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，參數(shù)分配參數(shù)分配界面來(lái)執(zhí)行 CP 341 的參數(shù)分配。1在HW Config中點(diǎn)擊CP341屬性中/General/Parameter按鈕。）4 CP341作為從站 (SLAVE) 協(xié)議設(shè)置： （1）定義CP341作為從站通訊時(shí)的通訊波特率、楨特性和主站一致，以及協(xié)議參數(shù)中的Slave Address（即：在主站發(fā)送的請(qǐng)求信息中用到的從站地址）。224。通過(guò)這次比較完整的廢潤(rùn)滑油再生處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)任務(wù)，是我對(duì)過(guò)去所學(xué)習(xí)相關(guān)課程（例如可編程序控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線、過(guò)程控制、自控原理等）有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。這正是畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該帶給我們的最大收獲也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。這些收獲對(duì)我以后的工作幫助很大，是我能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的對(duì)待工作中遇到的問(wèn)題，并且耐心認(rèn)真的解決它。之后遇到的一個(gè)障礙是西門子S7300 PLC，對(duì)這款可編程序控制器我以前從未使用過(guò)，首先從硬件結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)等入手逐漸掌握了它的原理使用方法，之后就是短相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn)[1] 中國(guó)潤(rùn)滑油市場(chǎng)深度調(diào)研及投資前景分析報(bào)告[J].2009年5月.[2] [M].中國(guó)石化撫順石油化工研究院.[3] [M]. 中國(guó)石化出版社，第三版.[4] PLC[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2004年8月.[5] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,2012年1月1日.[6] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,[7] 的Modbus RTU通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)自動(dòng)化 ,科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究院 .[8] [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社,第二版.[9] [M]，：機(jī)械工業(yè)出版社，2011年1月 [10] 柴瑞娟．西門子ＰＬＣ高級(jí)培訓(xùn)教程［Ｍ］ ．北京：人民郵電出版社，２００９年３月.[11]何華．深入淺出西門子ＷＩＮＣＣＶ６［Ｍ］，北京航空航天大學(xué)出版社，2010年6月. 附錄附錄1：廢油再生處理結(jié)構(gòu)圖附錄2：程序圖FC3子程序FC5子程序FC6子程序畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒(méi)有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無(wú)私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無(wú)法順利完成今天的學(xué)業(yè)。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛(ài)護(hù)。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師劉望蜀老師、和研究生助教吳子儀老師。在論文的撰寫過(guò)程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感謝。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。在歷時(shí)兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最大的收獲也許不是看的見的設(shè)計(jì)成果而是在這個(gè)過(guò)程中學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。起初在分到這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)真的很茫然，畢竟對(duì)于復(fù)雜工業(yè)設(shè)計(jì)還是第一次。西門子S7300 PLC的硬件功能、STEP7編程方法技巧以及組態(tài)軟件WINCC的創(chuàng)建通信這些都是通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)到的新知識(shí)技能。而且通過(guò)對(duì)項(xiàng)目整體的工藝分析，對(duì)局部細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我對(duì)工程設(shè)計(jì)控制有了新的認(rèn)識(shí)理解。224。 編寫通行程序 在安裝完CP34x/CP44x的驅(qū)動(dòng)程序，Modbus主站軟件，Modbus從站軟件等3個(gè)軟件后，你可以在目錄….\Siemens\STEP7\Examples當(dāng)中找到關(guān)于CP34x/CP44x的串口通訊和Modbus通訊例子程序，通過(guò)在STEP7軟件的SIMATIC Manager下打開例子程序：可以使用CP341串口例子程序中3964(R)站中的程序塊實(shí)現(xiàn)ASCII通訊協(xié)議打開 CPU 站下的Blocks文件夾，復(fù)制所有的程序塊（除過(guò)system data）到項(xiàng)目當(dāng)中，只要作一些簡(jiǎn)單的參數(shù)修改，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的通訊了，如果CP34x的硬件地址與程序當(dāng)中的不同，那么你應(yīng)當(dāng)修改相應(yīng)程序塊LADDR 參數(shù)，CP341模塊實(shí)際的硬件組態(tài)地址值相同，修改后，下載程序塊，將CPU切換至運(yùn)行狀態(tài)，CP341開始循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，可看到“TxD”燈閃爍。3首次使用CP341 MODBUS主站Protocol設(shè)置前，需對(duì)CP341進(jìn)行相應(yīng)驅(qū)動(dòng)下載（Load Drivers）。 使用 STEP 7 軟件存儲(chǔ)參數(shù)分配數(shù)據(jù)。 可以使用 STEP 7 軟件組態(tài) CP 341。bit，even協(xié)議圖標(biāo)進(jìn)行協(xié)議參數(shù)設(shè)置，這里我們使用默認(rèn)值：9600bit/s，85．x軟件和CP341模板所帶的軟件驅(qū)動(dòng)程序模板驅(qū)動(dòng)程序包括了對(duì)CP341進(jìn)行參數(shù)化的窗口(在STEP7的硬件組態(tài)界面下可以打開)、用于串行通訊的FB程序塊。西門子控制產(chǎn)品中通信主要有MPI，Profibus,。modbus至少在低端市場(chǎng)上，RS485/MODBUS仍將是最主要的工業(yè)組網(wǎng)方式。 X27 (RS 422/485) 接口是一種符合 X27 標(biāo)準(zhǔn)、用于串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟罘蛛妷航涌谕ㄓ嵦幚砥饔袃煞N進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊的操作模式：半雙工模式、全雙工模式數(shù)據(jù)在 CP 341 和通訊伙伴之間通過(guò)串行接口以字符幀的形式傳輸。硬件安裝MODBUS為單主站網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以系統(tǒng)中只能夠有一個(gè)Modbus主站，并且只能夠?qū)崿F(xiàn)主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。USS站等。Highway(DF1協(xié)議)，電氣接口為15針D型孔接頭。西門子公司的S7300系列中型PLC以其卓越的性價(jià)比,在工控領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,其提供CP341通信處理模塊具備1個(gè)RS422/485接口,可實(shí)現(xiàn)與各種串口設(shè)備之間的智能通信。下圖為Modbus通信協(xié)議在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的廢油再生處理系統(tǒng)中的應(yīng)用。在算法實(shí)現(xiàn)上，可以先預(yù)置一個(gè)16位的寄存器FFFF（全1），然后把8位的2進(jìn)制數(shù)據(jù)（一個(gè)字節(jié)）與16位的CRC寄存器低8位異或，并把結(jié)果放回CRC寄存器同時(shí)寄存器內(nèi)容右移，MSB補(bǔ)0，并檢查移出的LSB。（2）數(shù)據(jù)傳輸讀寫串行端口可分四種方式:查詢方式、同步I/O、異步（后臺(tái)）I/O和事件驅(qū)動(dòng)I/O。由于電量監(jiān)控點(diǎn)較多，而且分布較廣，因此單獨(dú)布線不僅增加了工程量，而且對(duì)于資源也是浪費(fèi)，如果所選用的電力儀表具有通訊功能，不僅可以獲得更完整的信息，而且節(jié)省了大量的布線。RTU通訊協(xié)議有兩種傳輸模式，分為RTU模式和ASCII模式，其中RTU模式信息幀中的8位數(shù)據(jù)包括兩個(gè)4位16進(jìn)制字符，相對(duì)于ASCII模式，RTU模式表達(dá)相同的信息需要較少的位數(shù)，且在相同通訊速率下具有更大的數(shù)據(jù)流量。隨著儀表自動(dòng)化技術(shù)的提高，帶各種通訊接口設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備將被大量應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)域，使全數(shù)字化、串行、雙向、互操作多快好省的遠(yuǎn)距離大數(shù)據(jù)量通訊成為可能．為數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理中心監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作