【正文】 位于現(xiàn)場的測試變送其與位于控制室控制器之間，控制器與位于現(xiàn)場的執(zhí)行器之間，均為一對一的物理連接?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。它們分別通過不同雙絞線等多種傳輸介質(zhì)作為總線，把多個測量控制儀表、計算機等作為節(jié)點連接成網(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)場的多個微機化測量控制設(shè)備之間，以及現(xiàn)場儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理計算機之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實際需要的自動控制系統(tǒng)。因此，把現(xiàn)場總線技術(shù)說成一個控制技術(shù)新時代的開端并不過分。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化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在10多萬成功應(yīng)用中得以實現(xiàn)?，F(xiàn)場總線Profibus是面向現(xiàn)場級和車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。 （2）車間監(jiān)控層 　 車間級監(jiān)控用來完成車間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車間級設(shè)備監(jiān)控。車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用ProfibusFMS，它是一個多主網(wǎng)絡(luò)，在這一級，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，沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息。從站也稱為被動站。在中國，Modbus已經(jīng)成為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T195822008。Modbus的幾個特點ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過公用線路或局部專用線路連接而成。 （3）Modbus的幀格式簡單、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、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、校驗方式等），在配置每個控制器的時候，在一個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8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進(jìn)制字符。ModBus RTU通訊協(xié)議是Modicon公司的注冊商標(biāo),采用主從問答方式工作，是目前國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，利用雙絞線來取代大量的點對點接線工作，通過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，同時為遠(yuǎn)程控制打下了基礎(chǔ)。（3）超時控制為了防止意外情況使串口讀寫無休止地等待，必須在程序中設(shè)置超時控制（4）CRC校驗的實現(xiàn)目前儀表類比較普遍采用的是CRC16校驗碼。重復(fù)上面操作到一個8bit字節(jié)完成，再繼續(xù)對下一個數(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)計中需要解決的一個重要問題。CP341通訊處理器可以與各種 Siemens 模塊和非 Siemens 產(chǎn)品點對點連接：該模塊具有1個串行通訊口(RS232C或TTY或RS485/422)，RS422/485的通訊最大距離位1200m。例如打印機、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)行點對點連接所需的組件，要在通訊處理器和通訊伙伴之間建立點對點連接，您需要特定的硬件和軟件組件。一般來講，RS232的通訊最大距離為15m，20mA TTY的通訊最大距離為100m（主動模式）、1000m（被動模式），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，其特點是實施簡單方便，而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特別多。如同時連接多個變頻器、連接多個智能儀表等。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，請記錄下模板的硬件地址以便在編程序時用到。bits，對的硬件組態(tài)存盤編譯，下載硬件組態(tài)．如果此時sF燈亮．請將通訊電纜與另一個通訊伙伴進(jìn)行連接后．SF燈熄滅，說明硬件組態(tài)正確。 通過使用 CP 341：點對點通訊，參數(shù)分配參數(shù)分配界面來執(zhí)行 CP 341 的參數(shù)分配。1在HW Config中點擊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)送的請求信息中用到的從站地址）。224。通過這次比較完整的廢潤滑油再生處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)任務(wù)，是我對過去所學(xué)習(xí)相關(guān)課程（例如可編程序控制器、現(xiàn)場總線、過程控制、自控原理等）有了更加深刻的認(rèn)識。這正是畢業(yè)設(shè)計應(yīng)該帶給我們的最大收獲也是畢業(yè)設(shè)計的目的所在。這些收獲對我以后的工作幫助很大，是我能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的對待工作中遇到的問題，并且耐心認(rèn)真的解決它。之后遇到的一個障礙是西門子S7300 PLC，對這款可編程序控制器我以前從未使用過，首先從硬件結(jié)構(gòu)，性能特點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] 中國潤滑油市場深度調(diào)研及投資前景分析報告[J].2009年5月.[2] [M].中國石化撫順石油化工研究院.[3] [M]. 中國石化出版社，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)計與實現(xiàn)[J].工業(yè)自動化 ,科學(xué)研究總院常州自動化研究院 .[8] [M]. 機械工業(yè)出版社,第二版.[9] [M]，：機械工業(yè)出版社，2011年1月 [10] 柴瑞娟．西門子ＰＬＣ高級培訓(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（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(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)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(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)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，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我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。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。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。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，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。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)期間對我的嚴(yán)格要求，感謝他們對我學(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我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。在歷時兩個多月的設(shè)計過程中，最大的收獲也許不是看的見的設(shè)計成果而是在這個過程中學(xué)到的知識和經(jīng)驗。起初在分到這個畢業(yè)設(shè)計題目時真的很茫然，畢竟對于復(fù)雜工業(yè)設(shè)計還是第一次。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本次畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)到的新知識技能。而且通過對項目整體的工藝分析，對局部細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我對工程設(shè)計控制有了新的認(rèn)識理解。224。 編寫通行程序 在安裝完CP34x/CP44x的驅(qū)動程序，Modbus主站軟件，Modbus從站軟件等3個軟件后，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system data）到項目當(dāng)中，只要作一些簡單的參數(shù)修改，就可以實現(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CP341進(jìn)行相應(yīng)驅(qū)動下載（Load Drivers）。 使用 STEP 7 軟件存儲參數(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)動程序模板驅(qū)動程序包括了對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RS422/485接口,可實現(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。在算法實現(xiàn)上，可以先預(yù)置一個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寄存器同時寄存器內(nèi)容右移，MSB補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）I/O和事件驅(qū)動I/O。由于電量監(jiān)控點較多，而且分布較廣，因此單獨布線不僅增加了工程量，而且對于資源也是浪費，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4位16進(jìn)制字符，相對于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。隨著儀表自動化技術(shù)的提高，帶各種通訊接口設(shè)備和現(xiàn)場總線設(shè)備將被大量應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場領(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)場數(shù)據(jù)及現(xiàn)場設(shè)備工作