MODBUS协议实现脱硝系统PLC与DCS通讯
摘要：本文介绍了电厂脱硝改造工程中PLC与DCS的通讯协议、配置方案，以及DCS侧的组态和操作画面设计方案。
1引言氮氧化物气体是危害最大，最难处理的大气污染物之一。据统计，我国大气污染物中NOX60来自于煤的燃烧，其中，火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70。2000年我国火电厂氮氧化物排放量控制在500万吨左右，按照目前排放控制水平，到2020年，氮氧化物排放量将达到1000万吨以上1。面对严峻的环保形势，为响应国家号召，我们可以在发电机组改造过程中增设脱硝控制设备，有效降低燃煤造成的大气污染。2MODBUS协议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、控制器经由网络和其他设备之间可以通信。已经成为通用工业标准。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。MODBUS的帧格式简单、紧凑，并支持多种电气接口，如RS232、RS485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线等。电厂脱硝系统主逻辑由PLC控制，相关联锁、计算及调节逻辑均由PLC执行为了运行人员操作方便，实现一体化控制，脱硝画面监视和操作功能由DCS实现。PLC代替DCS对脱硝系统进行数据采集与控制，但信息要与DCS共享，并由DCS操作站实现对PLC的监控。该PLC系统支持MODBUSRTU协议，故决定采用MODBUS协议通讯的数字通讯方式，实现两系统的互联。目前改造后系统运行效果良好。
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f3硬件连接和地址设置MODBUS通讯协议适用于RS232和RS485标准接口，在实际运用中可根据现场情况选定用哪一种。RS232只能实现一对一的连接，传输速率局限于20Kbps，并且存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，一般传输距离只有20KM左右RS485最多可驱动32台设备，传输距离在100Kbps时可达1200m。但是RS232也有其优点：能做到收发同时进行，效率比RS485高，且与PC机和其他通讯端口兼容性好23。由于该改造项目PLC与DCS需要长距离传输信号，因此采用RS485，双向传输，在DCS端使用MOXA转换器将RS485转换成RS232信号。RS485接口处采用两线制，对方DATA接至MOXA的DATA，即对方DATA接至MOXA的DATA号。图2为MOXA转换器的接线示意图。图1MOXA交换器接线图然后通过通讯电缆将RS232上的9针串口转换NTMP端子板上的25针串口，再由一根KTU电缆连接至MFP12主模件。NTMP端子板跳线如下图2。图2NTPM01端子板布置图使用该端子板下方单侧接口通讯。即P6口接RS232电缆25针串口，P1口接KTU电缆连接r