锋绘
tcpip协议中基于tcp协议的应用程序
２０１９年第５(
下)期１８８
㊀㊀
M o d b u sT C P 协议在S I M A T I CP C S ７
与第三方通讯中的应用
李晓华
(重庆大朗冶金新材料有限公司，重庆４０８０１３
)摘㊀要：以重庆大朗冶金新材料有限公司８∗３６MV A 密闭式矿热炉年产５０万吨铁合金项目为例，介绍了M o d b u sT C P 协议在西门子S I MA T I CP C S ７系统与北京四方继保自动化股份有限公司C S C －２０００变电站自动化系统之间通讯应用，实现了通讯配置，满足生产需要，提高了系统的安全性㊁稳定性.
关键词:M o d b u s T C P ;S I MA T I CP C S ７;I E C ６０８７０－５－１０１/１０４;O P C
１㊀S I M A T I CP C S ７与C S C－２０００控制系统特点概述
１．１㊀S I M A T I CP C S ７控制系统
S I MA T I CP C S ７是西门子公司在T E L E P E R M 系列集散系统和S ５,S ７系列可编程控制器的基础上，结合最先进的电子制造技术㊁网络通讯技术㊁图形及图像处理技术㊁现场总线技术㊁计算机技术和先进自动化控制理论，面向所有过程控制应用场合的先进过程控制系统.P C S７的操作员站采用了客户/服务器的结构，服务器与客户机采用标准的以太网连接，监控软件采
用S I MA T I C W I N C C
.S I MA T I C W I N C C 是西门子公司在自动化领域采用最先进的技术与微软公司共同开发的居于世界领先地位的工控软件.基于W I N C C 的操作员站是一个强大的全面开放的监控系统，可以针对任何生产工艺生成漂亮而便捷的人机对话窗口，使操作员能够清晰地参与生产过程.１．２㊀C S C －２０００自动化系统
C S C －２０００变电站自动化系统(V ２
)是北京四方继保自动化股份有限公司总结多年变电站自动化系统(S A S
)研发和工程应用经验，参照国际标准，采用最新技术设计的新一代变电站自动化系统.系统包括监控㊁远动和间隔层的保护㊁测控装置.V ２系统在支持
I E C ６１８５０标准的同时,
兼容现有标准通信协议，较好解决了从现有标准到I E C ６１８５０的过渡问题，系统具有
良好的开放性.
２㊀S I M A T I CP C S ７与C S C－２０００控制系统数据相互传输必要性及实施
根据生产工艺要求，需要采集电炉变压器高压侧参数，但S I MA T I CP C S ７与C S C －２０００两套系统并没有直接的通信协议可用，针对实际情况采用以下方法实现C S C －２０００系统数据单向传输到S I MA T I CP C S ７控制系统，让矿热炉系统操作员尽可能看全参数，通过对各种参数进行分析判断，达到最佳控炉，提高电炉的控制与管理水平.２．１㊀１１０K V 变电站增加一台通讯管理机
针对C S C －２０００控制系统后台无法提供O P C 数据服务，而现有两台通讯管理机是供系统本身用，采用的I E C ６０８７０－５－１０１㊁１０２㊁１０４电力规约，现增加一台C S C －１３１６B 通讯管理机用于将矿热炉需要的数据以MO D B U ST C P 通讯协议转发出各个高压参数.新增通信管理机I P 设置为１９２．１６８．２．１００，配置用电脑I P
设置为１９２．１６８．２．１２０，连接好通信管理机㊁交换机㊁电
脑后，使用北京四方C S C －１３１６调试工具进行配置.２．２㊀１１０K V 变电站增加一台S I M A T I C W I N C C 上位机
１１０K V 变电站控制室增加一台电脑,
打开机箱安装两张独立网卡，安装纯净的W I N ７６４位操作系统，安装P C 需要的各个驱动程序，安装西门子S I MA T I C
W I N C C ，特别要注意，此软件版本必须高于V ７．０,
接下来安装W I N C C 需要的各个授权文件,
其中一个网口I P 设置为１９２．１６８．２．１２１,
用于接入通讯管理机，另一个网口I P 设置为１９２．１６８．９．２，用于接入矿热炉自控系统，完成后重新启动电脑.
新建一个项目文件，项目名称更换为１１０K V O P C _S e r v e r ，在变量管理器里面加载M o d b u sT C P I P 驱动程序，新建一个连接，点右键设置连接参数，具体参数
如下:C P U 类型为P r e m i u m ,M i c r o ；服务器:１９２．１６８．
２．１００；端口:５０２；远程从站地址:１００;
选择转换字类型数据为１６位值，根据通讯地址码表建立变量.
１１０K V 站数据不仅仅是矿热炉控制系统需要读
取，在后续建设的E M S ㊁M E S 系统也会用到,
因此１１０K V O P C _S e r v e r 服务器是用于将１１０K V 站数据通过MO D B U ST C P 读取，以O P C 协议转发，所以需要配置D C OM ，一切配置好后重启电脑，启动S I MA T I C
W I N C C ，激活项目，用O P C
客户端调试软件能读取数据，至此,１１０K V 站数据通过MO D B U S T C P 和O P C 转发成功.２．３㊀S I M A T I CP C S ７控制系统读取１１０K V 站数据
矿热炉自控系统上位机读取１１０K V 站的数据在这可有两个选择，一是用MO D B U ST C P 通讯协议按
１１０K V O P C _S e r v e r 读取１１０K V 站的数据方式,
二是用O P C 协议读１１０K V O P C _S e r v e r 数据.为了降低
１１０K V 站通讯管理机通讯负荷(如果用MO D B U S
T C P 读取数据，那每台上位机都要和通讯管理机通
讯)，采用O P C 协议读１１０K V O P C _S e r v e r 数据,
和１１０K V O P C _S e r v e r 一样需要配置D C OM ,
配置完成后重启电脑，用O P C 客户端调试软件就能正确读取O P C 服务器数据.
矿热炉自控系统上位机已经有W I N C C 项目文件，在变量管理器里面加载O P C 驱动程序，新建一个O P C 连接，在O P C 条目管理器里增加变量，至此１１０K V 站数据已经读取到矿热炉控制系统.电炉变压器一次侧部分数据需要参与运算和控制，比如变压器的一次电流㊁有功功率㊁有功电量等数据，由于工艺特殊性，一次电流有可能会突变增大，会引起１１０K V 站综合保护器过流保护动作跳停电炉变压器，因此在矿热炉自控系统里设计一次电流大于设定值延时自动将变压器档位调低一档，保障电炉变压器不会因综合保护器过流保护动作跳停.需要在W I N C C 项目管理器用全局脚本将O P C 变量写值到S T E P ７定义的变量，才能在S T E P ７程序引用电炉变压器高压侧参数.３㊀结语
为了满足生产需要，不同系统相互读取数据，在实际的使用过程中会经常遇到，选择什么方式需要根据实际来定，在自动化控制系统中常见的通信协议有MO D B U SR T U ㊁MO D B U ST C P ㊁P R O F I B U S －D P 等.此文结合实际项目，旨在通过MO D B U ST C P 通讯协议读取异构系统数据进行系统集成，构建一个为控制中心提供统一数据，以实现数据通信的通用性．
参考文献
[１]屠进，沈又幸．垃圾焚烧发电厂设计探讨[J ]．中国电力,２００３,３６
(１):７９Ｇ８１．[２]邓欣茹，丁建兴，杨翼等．M o d b u s /T C P 工业以太网的现状与发展
[J ]．工业控制计算机,２００４,１７(９):１４Ｇ１５．

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