仪表DCS与PLC通信技术
S7系列PLC与和利时DCS系统通讯的设计
S7系列PLC与和利时DCS系统通讯的设计摘要：西门子S7-300/400系列PLC广泛应用于化工、冶金等多种行业，是常见的主流PLC。
和利时MACSV系列DCS(集散控制系统)主要应用于发电厂、化工厂控制系统。
本文根据实际应用情况，在循环发电机组设计基于Step7编程软件和MACSV组态软件的通讯。
通过S7系列PLC与和利时MACSV系列DCS系统通讯的实现，可将现场一些小控制系统融入到和利时DCS系统中，统一画面风格和操作流程。
机组操作人员不需要在多个控制系统间来回切换操作，降低了操作难度，减少了误操作情况，同时提高了工作效率。
关键词：S7-300/400；Profibus-DP通讯；和利时DCSDesign of communication between S7 PLC and Hollysys DCS systemWang yun chao(Shouqian pision, Beijing Shougang Automation & Information Technology CO. Ltd. Qian‘an 064400)Abstract:Siemens S7-300 / 400 series PLC is widely used in chemical industry, metallurgy and other industries. It is a common mainstream PLC. Hollysys MACV series DCS is mainly used in power plant control system. According to the actual application, this paper designs the communication based on STEP7 programming software and macvs configuration software. Communication between S7 Series PLC and Hollysys macvs series DCS system is realized. Some small on-site control systems can be integrated into Hollysys DCS system to unify the picture style and operation process. The unit operator does not need to switch back and forth between multiple control systems, which reduces the difficulty of operation, reduces misoperation, and improves the work efficiency.Key words: S7-300/400; Profibus-DP communication;Hollysys DCS0前言一套工厂设备的运行常常会使用多种控制系统，系统之间的融合更有利于维护和操作人员使用。
仪表控制系统DCS和PLC最大的区别在哪
仪表控制系统DCS和PLC最大的区别在哪一、PLe系统1.从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的连续 PlD 控制等多功能，PlD在中断站中。
2.可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
3.也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。
4. PLC网格既作为独立DCS,也可作为DCS的子系统。
5. PLC主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
二、DCS系统1.分散式控制系统 DCS 集 4C （Communication, Computer, Control, CRT）技术于一身的监控技术。
2.从上到下的树状拓扑大系统，其中通信是关键。
3. PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中断站并行到现场仪器仪表。
4.模拟信号，A/D-—D/A、带微处理器的混合。
5. 一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN6. DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。
用于大规模的连续过程控制，如石化等。
三、如何抉择PLC和DCS系统在可编程逻辑控制器（PLC）和分散式控制系统（DCS）之间如何抉择，要具体情况具体分析，因为应用场合不同，对控制系统的要求也各不相同。
控制系统平台，对自动化系统满足优化生产、维持可用性和获取数据等需求的方式，会有一定的影响。
在选择控制系统方面缺乏远见，也可能会影响未来的扩展、流程优化、用户满意度和公司利润。
除了一些基本准则之外（比如如何控制过程），设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等方面的各种因素。
目前，虽然对小设备来讲，PLe系统可能是最划算的，但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力，更可能获得较高的初始投资回报。
PLC是一种工业计算机，用于控制生产制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制等。
DCS的特点及与PLC
DCS的特点及与PLC、FCS的比较DCS的特点及与PLC、FCS的比较关键词：分散控制系统可编程序控制器现场总线控制系统DCS(Distributed Control System)，又称为集中分散型控制系统，简称分散控制系统。
分散控制系统是集计算机技术(Computer)、控制技术(Control)、通信技术(Communication)和CRT显示技术为一体的高新技术产品，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理，是针对生产过程实施监视、操作、管理和分散控制的4C 技术的结合。
在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。
一DCS的产生发展DCS既不同于分散的仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系统，是吸取了这两者的优点，且在它们的基础上发展起来的。
20世纪80年代之前的分散系统属于第一代DCS，它由过程控制单元、数据采集装置、CRT操作站、监控计算机和数据传输通道5个部分组成，其中数据传输通道也称数据高速公路，它是第一代分散系统的通信系统，一般由通信电缆和数据传输管理指挥装置组成。
进入80年代，出现了局域网技术广泛应用于分散系统的第二代DCS。
它是以局域网为主干、系统中的各个单元被看作是网络的节点，由同轴电缆与屏蔽双绞线一类传输媒体将网络节点互连，并可通过网络连接器GW(Gateway)与其子网或其他工业网络相连。
过程控制单元PCU作为局域网的节点工作站。
80年代末，为了克服第二代DCS局域网不能互连的困难，出现了开放型的第三代DCS。
典型产品：Foxboro的I/A Series, Honeywell的TDC 3000/PM；Bailey Control公司的INFI-90；日本横河的CENTUM-XL等。
其特点：采用了开放的通信协议。
如今发展到了第四代DCS，第四代DCS充分体现在两个"I"开头的单词：Information(信息)和Integration(集成)即信息化和集成化。
DCS 与PLC
DCS 与PLC 都是应用于自控领域的控制系统。
随着工业生产的快速发展,工业自动化程度越来越高,对自动控制系统的可*性、可操作性的要求越来越高。
有许多人在选择控制系统时对选择DCS 还是PLC ,哪一种更适合自己的需求很难决定。
文章针对这种情况,对DCS 与PLC 系统的发展、基本结构、配置、应用等进行比较和分析,希望对广大读者有所帮助。
1 起源①集散控制系统DCS (Distributed Control System) 是基于”4C”技术(Computer Control Communication CRT) 在20 世纪70 年代中期出现的新型工业控制系统。
采用分布式的计算机系统结构,目的是为了减少风险,提高系统可*性。
它将整个控制系统按照区域、功能和回路作适当分解,再通过总线或通讯网络将它们连接为有机整体。
1975 年Honey2well 公司推出了第一套DCS 控制系统,首先被应用于石油化工行业。
②可编程控制器PLC( Programmable Logic Controller) 是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下使用而设计的。
工业生产过程中,大量的开关量的顺序控制,按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集,这些功能传统上是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968 年美国GM(通用汽车) 公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC) 。
2 结构及特点(1) DCS 是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。
从结构上划分,DCS 包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/ O 单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
艾默生DCS和SIEMENSPLCDP通讯配置
（3）右键单击添加一个DP的Ｄevｉce：设定其地址并使能该从站设备,此处的地址一定要与PLＣ的DP地址一致
（4）添加数据通讯的驱动槽
这里前三槽必须添加上:既1sｔgeneral ID,2ndｇeneraｌID，3rdｇeｎerａl IＤ 按顺序加入Ｐｒofiｂuｓ槽中(此处应根据GSＤ的不同，可能不需要添加此三项)，这三个驱动槽添加完成后，接下来需要按照PLＣ提供的DP组态时的数据传输格式添加需要的驱动槽(参见PＬC的配置通信数据影射区，一一建立。)
(５）创建信号类型:应根据PＬC每个槽内数据传输的格式,如果ＰLC端组态为输出，则DCS端应组态为输入，PＬC端为输入,则DCS端组态为输出,传输的字节数必须匹配。
而且这里创建的信号类型要与PＬC的数据类型一致，上图为一个布尔量
可以一次创建AＩ、ＡO的信号
（6）当所有对应的数据均已创建完毕后，诊断Ｐrofibus设备,出现以下三个goｏd标记，说明DＣS和从站PLＣ的设备通讯已建立。
(9）编写收发程序
ＳFC14为接收程序，SFC１5为发送程序,也可以用MOVE指令将数据传送到影射地址。
3、Ｄeltaｖ上的配置
（1)、在Dｅｌtav上导入Ｓ７-３１5-2DＰ的ＧSD文件，导入方法：在数据库中，右键点击PrｏfiｂｕsDPDeｖｉces,在弹出对话框,选择：AddＤeｖiceＤefｉnition…,选择GSD文件存储路径,添加ＧSD。
2、PLC侧的配置：新建一个S7300的从站，其步骤如下：添加一个
(1)、新建一个300站点：
(2）、硬件组态如下：
(3)、双击下图ＤP,再属性界面将300站配置为从站
(4)设置通讯参数，波特率和通讯地址
和利时DCS在与西门子S7-400PLC通讯中的应用
１ 和 ０ 时Ｄ Ｃ Ｓ —Ｍ Ａ Ｃ Ｓ 与 西 门 子Ｓ ７ — ４ Ｏ Ｏ Ｐ Ｌ Ｃ
法 ，着 重 从和 利 时 Ｏ Ｃ Ｓ的 网络设 置、软 件 配置 的 方面做 了说 明。 以便 在今 后 的生产 调 试 中可以 增 加 其 他 功 能的应 用 ，使 整 个工 厂
自动化 的 功 能 更加 强 大 。
２西门子Ｄ Ｐ ／ Ｄ Ｐ Ｃ ｏ ｕ ｐ Ｉ ６ ｒ 耦合器简介
西门子 Ｄ Ｐ ／ Ｄ Ｐ Ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｅ ｒ 耦合器用于连接两
个Ｐ Ｒ ＯＦ Ｉ Ｂ ｕｓ —ＤＰ主站 网络 ，以便在这 两个 主站 网络之 间进行数据通讯 ，并且这两个主站 网络 的通讯速率 ，站地址都可 以不 同， 其数
Ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ＆Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ・ 网络与通信
和 利时 Ｄ Ｃ Ｓ在 与西 门子 Ｓ Ｔ － ４ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ通讯中的应 用
文／ 肖国卫
能更好 ，更安全的配合工作 ，两个 自动化系统 本 ，用 于设 备级 控 制 系统 与分 散 式 Ｉ ／ Ｏ 的通 本文 主要 介绍 了在 河 北武 山 水 泥 有 限 公 司 纯 低 温 余 热 电 站 工 程 中，和 利 时 Ｄ Ｃ Ｓ系 统 在 与 西 门 子 ￥ ７ － ４ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ都 做 为 Ｄ Ｐ主 站 时 ，
１ ． ２ 西门子 ｓ ７ — ４ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 中，Ｃ Ｐ Ｕ模 块 也 决这个 问题 。
支持 的 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ ． Ｄ Ｐ 现 场总 线进行 通讯 。这就
为和 利 时 ＭＡ ＣＳ和 西 门子 西 门子 ｓ ７ － ４ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 之 间通过 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ — Ｄ Ｐ现场 总线进 行通讯 创造
仪表DCS与PLC通信技术
1.2 通讯协议与接口
（1）MPI，PPI，MODBUS，PROFIBUS是协议， 不同的通讯协议，大多是基于RS485协议的通 讯模式。
（2）RS232，RS485 RS422 是载体，是协议 的载体。不能用其下载程序。只能做仪器仪 表、变频、触摸屏等的通讯载体。
1.3 通信协议介绍
MPI：S7-300或者S7400的编程口，传输距 离比较短，需要买MPI 编程电缆在MPI网络上 最多可以有32个站，一 个网段的最长通信距离 为50米（通信波特率为 187.5Kbit/s时）
使用根据gsd所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统133dp协议www91hmicomwwwplcworldcnwwwplcworldcnwww91hmicom14通信接口rs232传输距离有限最大传输距离标准值为25米左右rs232接口在总线上只允许连接一个收发器不能支持多站收发能力
5.2 数据库中添加点
在工程总控中点击 高级计算弹出“0 号站"组态画面在 全局变量中选择 AM模拟量中间点， 添加所增加的域间 引用点，添加方法 与与数据库中添加 变量方法相同。
5.3 合域
打开工程总控 在工程选项卡 中选择管理工 程链接，对话 框中点击添加 工程弹出图中 对话框，在计 算机名或IP中 添加地址列如： \\129.0.1.80
3、添加点值类型 2、选择 MACSV6中 AM点和DM 点值类型
4.2添加TCP通道 添加通道 与通信周 期，通道 名任意选 择
1添加通讯媒介
2.添加设备驱动
添加设 备驱动 选择
MODBUS MASTER
4.添加IP地址
5添加标签
右键点击TCP通道下拉菜 单中添加组，再右组菜单 中添加标签。
PLC在DCS系统的应用实例
PLC在DCS系统的应用实例一、前言PLC在SmartPro系统中的应用根据通信方式可以分为三类：1、串口通信：一般将PLC与计算机的串口相联接，通过RS232或RS485接口与PLC进行数据通信。
这种方式适用于低速、接口开放性较差的PLC系统。
一般需要针对性的通信开发。
2、以太网通信：这种通信方式要求PLC具有以太网接口，或者具有RS485/以太网关转换接口。
通过这种方式可以实现较灵活的网络形态，满足用户特定的现场环境需求，同时使用也比较方便。
典型的如西门子S400系列。
3、DP接口：采用这种方式的PLC一般是作为DP从站挂接在DCS系统的DP总线上，实现与DCS的双向通信。
这种方式可以避免前两种中PLC数据不能参与DCS运算的缺点，应用较广泛。
还有一类是在软件之间进行通信连接。
即通过PLC的上层监控与DCS系统的上层监控软件之间以OPC、NETDDE等方式进行数据的通信与监视。
这种情况一般应用在扩展已存的小型系统、或在各独立小型PLC系统之间进行联网。
随着技术的发展，PLC和DCS的差别也越来越小，用户也希望在整个系统中避免过多地接口转换。
针对此，现在市场上也推出了各种转换元件，如RS485/以太网，RS485/DP接口等，仅仅通过填表式的操作就能完成以前开发人员的接口编程工作，大大方便工程使用。
下面以SmartPro系统为例简要介绍FOPLC在DCS系统中的应用。
不管PLC与何种DCS系统连接，一般涉及三个方面：PLC侧的组态、DCS侧的组态、两者之间的通信区的设置与读取。
下面逐一介绍：二、PLC侧的组态设置FOPLC与西门子S300系列兼容，因此一般使用STEP7软件完成对FOPLC的组态设置。
要在Step7中使用FOPLC模块，就必须将FOPLC模块加入Step7硬件配置器（HW config）的模块列表（Catolog）中。
步骤：将FOPLC的GSD文件（G5_S7.gsd）拷贝至Step7的安装路径下\s7data\gsd\目录中；1、工程建立再打开STEP7软件，新建一个工程，提示如下：输入工程名、路径等信息；点击OK。
和利时DCS与西门子S7200PLC之间的通信实现
和利时DCS与西门子S7200PLC之间的通信实现作者：王辉来源：《中国科技纵横》2015年第16期【摘要】在大多数发电企业中主机控制系统用的是DCS系统，辅机及其外围设备的控制系统用的是PLC，所以实现全厂设备一体化控制DCS系统与PLC之间的通信就显得格外重要。
本文介绍了modbus通信协议实现和利时MACSV系统与西门子S7200之间通信的方法。
我厂的2号机组的声波吹灰器就用modbus协议实现了PLC与DCS的通信，这样一来，运行人员可以在DCS上实现对声波吹灰器PLC的远程控制。
【关键词】DCS PLC modbus 通信1 前言华能新疆阜康热电限责任公司的汽轮机是上汽厂提供的2X135MW机组，锅炉是东锅提供的超高压燃煤机组锅炉，DCS系统是和利时提供的MACSV系统，新疆奥科科技有限公司提供的2号机组声波清灰器是用西门子S7-200PLC编写的程序。
实施这次课题的主要目的是实现DCS系统远程控制PLC系统（既实现 DCS与PLC的远程通信），对于我厂来说就是实现运行人员可以在DCS上远程操作声波清灰器。
由于声波清灰器是建厂后期改造设备，所以DCS 没有预留声波清灰器的I＼O通道，只能用其它协议来实现它们之间的通信，这里我们用modbus协议实现DCS与PLC之间的通信，modbus协议是现在大多数工业设备通信协议，技术可靠，同时也可以节省大量的电缆。
2 通信通信在数据通信中根据每次传递的数据位数不同可以分为串行通信和并行通信。
并行通信：一次可以同时传送8位（或多位）二进制数据。
串行通信：一次通信只传送1位二进制数据，从发送到端到接收端一般只需要两根传输线。
串行通信传输速率低，但适合于远距离传输，在网络中（如公用电话系统）普遍采用串行通信方式。
3 Modbus协议Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。
OPC的DCS与PLC系统的通讯设计方案
OPC的DCS与PLC系统的通讯设计方案OPC（OLE for Process Control）是一种通信标准，用于连接和通信各种工业自动化设备，如DCS（分散控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）。
在DCS和PLC系统的通信设计方案中，OPC起到了重要的作用。
首先，为了实现DCS和PLC系统之间的通信，需要在系统中安装OPC 服务器。
OPC服务器是一个软件模块，负责管理和提供与设备的通信。
DCS和PLC系统可以作为OPC客户端，通过OPC服务器与其他设备进行通信。
其次，需要确定DCS和PLC系统之间的通信协议。
常见的DCS和PLC 通信协议包括MODBUS、DeviceNet、Ethernet/IP等。
根据实际情况选择适合的通信协议，并配置相应的通信参数。
在设计通信方案时，需要考虑以下几个方面：1.确定通信方式：通信可以采用点对点通信，也可以采用广播通信。
点对点通信是指DCS和PLC系统之间建立一对一的通信连接，适用于需要特定设备或设备组的数据交换。
广播通信是指DCS系统向所有PLC系统发送相同的数据，适用于需要在所有设备之间共享数据的场景。
2.确定数据传输方式：一般可以通过共享内存或者网络传输方式进行数据传输。
共享内存是指在同一台机器内的不同应用程序之间共享内存空间，实现高速数据交换。
网络传输是指通过以太网等网络设备进行数据传输，适用于分布在不同机器上的应用程序之间的通信。
3.确定数据传输频率：根据实际需求确定数据传输的频率。
对于需要实时监控和控制的数据，可以选择高频率的数据传输；对于需要周期性更新的数据，可以选择低频率的数据传输。
4.确定通信安全性：在设计通信方案时，需要考虑通信的安全性。
可以采用加密技术和防火墙等安全措施保护通信数据，防止未经授权的访问和攻击。
5.确定数据格式：确定DCS和PLC系统之间传输的数据格式，如二进制格式、ASCII码格式等。
根据实际需求，选择适合的数据格式。
最后，设计完成后需要进行测试和调试。
DCS与PLC的区别与联系
DCS与PLC的区别与联系DCS（分散控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）是在工业自动化领域中常用的控制系统。
它们在设计、功能和应用方面存在一些区别和联系。
本文将探讨DCS与PLC之间的区别与联系，旨在帮助读者更好地理解这两种控制系统。
一、DCS与PLC的定义和概述DCS是一种分层结构的控制系统，它通常由多个分布在不同位置的控制单元组成，这些控制单元可以通过网络进行通信。
每个控制单元都可以独立地执行控制任务，并与其他控制单元共享信息。
DCS广泛用于大型工业过程控制系统，例如发电厂、化工厂和石油炼厂等。
PLC是一种用于自动控制的专用计算机，它可以根据预先编写的程序来控制各种设备和过程。
PLC通常用于小型或中型控制系统，例如自动化生产线、机械设备和建筑物自动化系统等。
虽然DCS和PLC具有不同的定义和概述，但它们都能够实现工业自动化控制的目标，并在不同的应用场景中发挥重要作用。
接下来将详细讨论DCS与PLC的具体区别与联系。
二、DCS与PLC的区别1. 结构与组成DCS的结构更加复杂，由多个控制单元组成，这些单元可以相互通信和共享信息。
每个单元都具有独立的性能和功能，可以实现高度分布式和协作控制。
相比之下，PLC通常是一个单独的设备，它独立执行控制任务。
2. 网络通信DCS的控制单元通过网络进行通信，可以实现异地操作和远程监控。
这使得DCS适用于大型的、分布式的控制系统。
PLC通常通过本地连接进行通信，适用于较小规模的控制系统。
3. 灵活性和可扩展性DCS具有较高的灵活性和可扩展性，可以根据需要灵活地增加或减少控制单元，并实现系统的动态调整。
相比之下，PLC相对独立，扩展性较低。
4. 编程语言和功能DCS通常使用高级编程语言进行控制和编程，具备更为复杂的功能和逻辑。
PLC则使用简化的Ladder Diagram（梯形图）等编程语言，功能相对较简单。
这使得DCS适用于需要更复杂控制逻辑的应用，而PLC则适合于一些简单的控制任务。
关于如何PLC和DCS的通信
关于如何PLC和DCS的通信关于如何PLC和DCS的通信1 DCS系统概述集散控制系统DCS指的是控制与现场分散、地域安装分散、管理和显示集中。
在自动化领域，越来越多的企业建立了包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动化管控平台，建立了以工业控制网络技术为基础的企业信息化平台。
2 PLC系统PLC是由早期继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合而发展起来的，它是以微处理器为主的一种工业控制仪表，它融计算机技术、控制技术和通信技术于一体，集顺序控制、过程控制和数据处理于一身，可靠性高、功能强大、控制灵活、操作维护简单。
3 网络通信技术工业以太网在技术上与商用以太网兼容，但在环境适应性、可靠性、安全性和安装使用方面满足工业现场的需要。
它具有一系列的优点，具体表现在：以太网技术应用广泛，为所有的编程语言所支持；软硬件资源丰富；易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接；可持续发展的空间大等。
它提供了控制网络的数据传输的以太网标准。
主要有：（1）10Base—T以太网—同轴电缆，10Mbit／s；（2）快速以太网—光缆或双绞线，100Mbit／s；（3）Gigabit以太网—光缆或双绞线，1Gbit／s；（4）10Gigabit／kGigabit以太网—支持广域网WAN和城域网MAN。
它以通信网络作为纽带，网络结构可分为总线型、环型和星型式，采用总线式网络的DCS如I／AS等。
它采用网络通信技术。
这是DCS的关键技术，它使得控制与管理都具实时性，并解决系统的扩充与升级问题。
DCS与PLC之间的数据通讯和控制的实现就是通过网络通信技术来完成的。
4 Modbus协议Modbus协议是典型的工业以太网，原为美国Modbus公司PLC 产品通信协议，由于其使用十分广泛，后来由Modbus组织，于2002年发展为ModbusTCP／IP规范。
Modbus协议在工业控制中有着极其广泛的应用。
DCS系统与PLC系统的区别和联系
DCS系统与PLC系统的区别和联系DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化领域中常见的两种控制系统。
它们在工业生产过程中起着至关重要的作用，并在许多方面有着相似之处，但也存在一些明显的区别。
本文将探讨DCS系统与PLC系统之间的区别和联系。
一、DCS系统的定义与特点DCS系统是指一种由多个分布式控制器组成的集中控制系统。
它将分散在不同位置的控制器通过网络进行连接，形成一个统一的整体控制系统。
DCS系统的特点如下：1. 高度分布式：DCS系统中的控制器可以分布在各个工艺单元或设备上，实现更加灵活的控制与监测。
2. 大规模处理能力：DCS系统支持处理大规模设备和复杂过程的能力，可以同时对多个设备进行控制和监控。
3. 强大的数据处理能力：DCS系统能够实时采集、处理和存储大量的工艺数据，为生产优化和故障诊断提供有力支持。
4. 开放性与可扩展性：DCS系统采用标准接口和协议，可以与其他系统进行互联互通，并可以根据实际需要进行扩展。
二、PLC系统的定义与特点PLC系统是一种特定用途的数字计算机，用于自动化控制过程中的逻辑和序列控制。
它通常通过编程来控制输出设备的状态，具有以下特点：1. 高度可编程性：PLC系统采用专门的编程语言（如Ladder Diagram）来编写控制逻辑，并可根据实际需求进行修改和调整。
2. 快速的响应时间：PLC系统具有低延迟和高实时性的特点，能够快速响应输入信号并进行逻辑判断和输出控制。
3. 简单可靠的硬件结构：PLC系统通常采用模块化的硬件结构，易于安装和维护。
其硬件组件包括中央处理器、输入/输出模块、电源模块等。
4. 适用于小规模控制：PLC系统通常适用于小规模的控制任务，如机械设备、自动化生产线等。
三、DCS系统与PLC系统的区别1. 应用领域不同：DCS系统主要应用于连续过程控制，如化工、电力、石油等；而PLC系统广泛应用于离散制造业，如机械加工、物流、制药等。
DCS系统与PLC系统通讯故障分析
DCS系统与PLC系统通讯故障分析摘要：DCS系统与PLC联锁系统通讯的运用在工业界的地位极为重要，若DCS系统与PLC联锁系统通讯出现了故障中断，那么就会导致部分的数据丢失，影响整个运作的过程。
当发生此类情况时要及时做出故障判断，找出原因，针对故障终端的原因采取相应的措施，消除对应故障，使控制系统安全可靠的运行，降低给企业带来的损失。
关键词：DCS；PLC；通讯故障引言从目前各个项目的执行情况来看，大多数是公用系统与主机间的通讯问题。
小系统往往是容易忽略的部分，需要设计院统筹规划。
现在网络通讯协议繁多，各厂家的接口型号也很多，如不能提前规划，极易给现场的调试带来技术、工期、和经济风险。
建议在DCS设备在出厂前做一次与外围系统的通讯的测试。
1.DCS与PLC控制系统的特点比较DCS与PLC控制系统明显的差别在于，其内核实现的方式是不一样的，其中DCS系统的程序是通过调用编译后的代码程序来实现运行的，而PLC控制系统的程序则是通过编译后对语句代码的顺序扫描来实现运行的。
在对模拟量的处理功能上，DCS控制系统要强于PLC控制系统，而在对开工处理量速度方面，PLC控制系统快于DCS控制系统。
随着科学技术的快速发展，DCS技术和PLC技术也在不断的互相学习和借鉴，如今高端的PLC控制系统和DCS控制系统的差别正在逐渐缩小，只是在侧重点上有所差别，导致了功能上存在一些不同。
在网络方面，DCS控制系统的网络通常会应用双总线、环形或双重星形拓扑结构，具有良好的可扩展性，可以接入非常多的节点数量。
通过应用这样的设计方式，能够让系统可以灵活的增加新的节点，同时还会让系统处于一种比较轻的通信负荷状态，这样可以有效的提升系统的实时性和可靠性。
另外，由于在系统网络的实际运行中，各节点之间会进行频繁的数据交换，为了防止这种情况影响到系统的正常运行，还要求系统网络要具备非常好的在线网络重构功能。
由于DCS系统在整体设计时，预留了很多的可扩展性的接口，使该系统进行外接或者是扩展都非常便利，但这样使其的成本非常高。
艾默生DCS和SIEMENS PLC315-2DP通讯配置(精校版本)
DeltaV 和西门子S7 315-2DP Profibus 通信设置
1、物理连接：在做Deltav和S7 315-2DP配置前，先联通物理网络，S7-315-2DP连接口为第
二个DP口，用标准的SIEMENS九针接口连接PLC端，如果为一台PLC，终端电阻拨到ON的位置，如果有多套PLC，保证最后一套PLC终端电阻拨到ON的位置，Deltav的Profibus已经配置有终端电阻，因此不需要再外接终端电阻。
2、PLC侧的配置：新建一个S7300 的从站，其步骤如下：添加一个
(1)、新建一个300站点：
（2）、硬件组态如下：
（3）、双击下图DP，再属性界面将300站配置为从站
（4）设置通讯参数，波特率和通讯地址
（5）设置通讯参数：波特率和地址
（6）设置为从站模式：。
DCS与PLC的区别和共通
4、从时间调度上来说：
PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。比如，快速任务等。同样是传感器的采样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用200ms的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用2s的任务周期采样。这样，DCS可以合理的调度控制器的资源。
PLC已经具备了模拟量的控制功能，有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大，比如横河FA-MA3、西门子的S7 400、ABB 的Control Logix 和施耐德的Quantum系统。而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在CS3000上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停。
○如何正确对待PLC和DCS？
我个人从不强调PLC和DCS之间孰优孰劣，我把它们使用了一个新名词“控制类产品”。我们提供给用户的是最适合用户的控制系统。绝大多数用户不会因为想使用一套DCS而去使用DCS，控制类产品必须定位在满足用户的工艺要求的基础之上。其实提出使用DCS还是PLC的用户大抵是从没接触过自控产品或有某种特殊需求的。过分强调这个东东只会陷入口舌之争。
○首先，DCS和PLC 之间有什么不同？
1、从发展的方面来说：
DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来。因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制（PID,比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量）。
DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河YOKOGAWA、霍尼维尔、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外，基于windows系统的OPC、DDE等开放协议，各系统也可很方便的通讯，以实现资源共享。
DCS控制系统与西门子PLC间的数据通讯
ABB控制系统与Siemens PLC间的数据通讯：为便于操作工从主控室掌握空压机运行状况，从而实时操作，决定利用西门子和ABB均支持PROFIBUS现场总线技术的特点，将西门子PLC所采集、运算、控制的与ABB DCS相关联的信息采集到DCS，由DCS对采集上来的信息进行处理后再传送回PLC 。
硬件介绍CPU315-2DP是西门子S7系列产品，该CPU模件上集成有PROFIBUS-DP接口。
PROFIBUS-DP是按照ISO/OSI参考模型制定的现场总线通讯协议，采用RS485传输技术进行通讯，通讯电缆的两端均带有终端电阻，只有在网络终端处才将终端电阻打到“ON”的位置，西门子智能DP/DP COUPLER就是符合PROFIBUS 通讯协议的产品，ABB PROFIBUS-DP/FMS产品是 RLM01。
网络连接通过PROFIBUS通讯电缆、西门子智能DP/DP COUPLER和ABB PROFIBUS-DP/FMS产品RLM01将西门子PLC控制系统与ABB DCS 控制系统有机地结合在一起。
其网络结构示意图如右图所示：软件实现在软件编程时，充分利用现场总线系统的开放性、互用性以及系统结构的高度分散性，将西门子PLC控制系统与ABB DCS控制系统有机地结合在一起，实现空压机控制信息与空分部分ABB 的控制信息的交换。
整个控制网络所需要的软件包括： ABB编程软件DigiTool和监控软件DigiVis，西门子step7，适配器及其他设备的各种配置软件和驱动软件由设备厂商提供，所有软件都基于Windows 2000 系统。
PROFIBUS 设备具有不同的性能特征，主要表现在现有功能（即I/O信号的数量和诊断信息）的不同或可能的总线参数，例如传输波特率和时间的监控不同。
这些参数对各种设备和生产厂家来说均有差别，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置，这些特性均在电子数据单中具体说明，称为设备数据库文件（即GSD 文件）。
各PLC与DCS的ModbusRTU通信协议
Modbus RTU 通信协议要求：1、采用MODBUS RTU协议；2、新华DCS为接收主站，各PLC如锅炉西门子S7-200控制站等均通过RS-485接口与主站通讯且要求设为从站。
1》MODBUS从站地址，取值1~10；2》波特率19200；3》数据位8位，1位停止位，无效验；3、公用功能码的主要代码定义见下表：4、如锅炉西门子S7-200控制站：说明:其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即HoldStart。
如果已知S7-200中的V存储区地址，推算MODBUS地址的公式如下: MODBUS地址=40000+(T/2+1) ，其中T为偶数。
一、Modbus 协议简介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（例如以太网）和其它设备之间可以通信。
它已经成为一通用工业标准。
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。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。
它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。
它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。
如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。
在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。
这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
1、在Modbus网络上转输标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。
控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。
其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。
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1.3.3 DP协议
DP：profibus的一种总线协议。西门子内部 通讯口，传输距离很远，可以达到10公里； 为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成 在一起，生产厂家必须以GSD文件（电子设 备数据库文件）方式将这些品的功能参数 （如I／O点数．诊断信息．波特率．时间监 视等）。标准的GSD数据将通信扩大到操作 员控制级。使用根据GSD所作的组态工具可 将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统 中。
1.2 通讯协议与接口
（1）MPI，PPI，MODBUS，PROFIBUS是协议， 不同的通讯协议，大多是基于RS485协议的通 讯模式。
（2）RS232，RS485 RS422 是载体，是协议 的载体。不能用其下载程序。只能做仪器仪 表、变频、触摸屏等的通讯载体。
1.3 通信协议介绍
MPI：S7-300或者S7400的编程口，传输距 离比较短，需要买MPI 编程电缆在MPI网络上 最多可以有32个站，一 个网段的最长通信距离 为50米（通信波特率为 187.5Kbit/s时）
七、modbus 模拟器使用
运行模拟 器
7、modbus 模拟器使用
7.1 测试两台电脑通讯线路是否正常时：输入对方电脑 IP ；端口无所谓。
选择数据类型
启动Modsim32 ;选择连接方式。
新建一个数据包
选择发出一个模拟数据（指plc、电修电脑或模拟从机）
主从模拟器数据类型和数量要一致，收到信号数据，通讯正常。
模拟量需要将 WORD转REAL 数据块将其转换 成REAL浮点型 数据，转化后可 直接应用在上层 显示中。
6、sis中数字量处理
7、sis中模拟量处理
3.1.1 DCS硬件设置(锅炉）
将PLC作为DCS 控制站的扩展 柜来处理，所 以与其通讯的 站的终端拨码 不拨-OFF状态。 终端拨码开关 拨到“NO”状 态。
7.2 Modscan32测试PLC数据通讯是否正常时 ，需要先停止hollias.
7.2 Modscan32测试PLC数据时；选一个通道设备属性。
7.2 查看PLC 地址和端口信息
7.2 将PLC地址和端口信息添加到 Modscan32,
7.2 注意添加选择DI (01：COIL)或AI(03:HOLDING) 信号数据种类和数量
2、配置用户参数：（与PLC一致）
3、配置起始地址
从站地址
地址从45050 开始
起始地址
4、数字量处理
添加到数据库的 PN12-AKP是WROD 型的变量数字量 需要拆分。 “UNPACK16”是 字位拆运算模块， 是将WORD型变量 按位取值拆分成 16个BOOL变量输 出。
5、模拟量的处理
3、添加点值类型 2、选择 MACSV6中 AM点和DM 点值类型
4.2添加TCP通道 添加通道 与通信周 期，通道 名任意选 择
1添加通讯媒介
2.添加设备驱动
添加设 备驱动 选择MODBS MASTER4.添加IP地址
5添加标签
右键点击TCP通道下拉菜 单中添加组，再右组菜单 中添加标签。
03：HOLDING
与电器PLC通讯正常时数据有显示。
PLC传输数据正常时。
数字基本一致
感谢您的 倾听！
3.1 DCS软件设置 (锅炉）
通过添加模块，选择第三方设备选择需要的 DP设备导入SIEM8176.GSD文件。
3.1 DCS软件设置 (锅炉）
双击导入 的GSD文 件模块出 现右图点 击“冗余 配置”添 加通讯设 置。
3.1 DCS软件设置 (锅炉）
选择合适 的通讯模块 添加；组态 卡件 101,102,10 3是根据除 尘西门子 PLC要求添 加；注意添 加输入输出 模块种类 (BYTE、 WORD)顺 序必须与 PLC给的点 表一致。然 后就可以组 态引用数据 了;数据需 要进行打包 或拆包引用。
1.4.1通信接口
• 各种标准协议和接 口都是可以转化的， 如485转232， Modbus转Profilbus。 需要转换模块,但是 每个协议都有基于 的总线，比如说 TCP/IP用双绞线是 不传输的。
2.1 SIS与DCS通讯
• 020卡件：SM0202模块是MODBUS通讯模块， 支持Profibus-DP总线协议与modbus协议， SM020 模块在 Profibus-DP 一侧只能作 Profibus-DP 从站；在Modbus 一侧既可 以作 Modbus主站，也可以作 Modbus从站。 应答间的时间间隔成为“超时时间” 用 户可通过模块组态参数“Time of Replay” 进行设置。
4、HOLLICAS comm通讯（电气通讯）
HOLLICAS comm通讯软件工业通信软件是 连接 DCS 控制系统与第三方设备之间的桥梁 纽带。使用时需要进行驱动安装软件本身驱 动以及M6软件的驱动安装。
4.1添加M6通道（hollias com)
2添加域号
1、添加 MACS6 系统的域 号我们所 用的为 “0”号
PC-MPI电缆; USB-MPI电 缆; HMI-MPI电缆;
1.3.1 PPI协议
PPI：传输距离 比较短，需要买 PPI编程电缆或 者国产PPI编程 电缆.(mpi电缆 目前也支持PPI 通讯)
1.3 .2 MODBUS协议
MODBUS：s7300与第三方PLC或者DCS的主站 或从站通讯，两个设备之间通讯数据，一个主 站，一个从站，
导出标签，批量添加。Hollias com ;多点时快。
MCVS6 （auto think 0站）中添加 单点；工程总控导出数据库，成批添加快
5、DCS域间引用
在菜单栏中点 击组态选项卡 选择域间引用 表选项
5.1 添加引用点信息
在下图第一层窗口中添加所要引用的点数和所要 引用域的域号。在第二层窗口中添加所引用域的 点的位号“位号一定要与所要引用域中点的位号 一致”添加项名，本域点名可以随便命名。
1.4 通信接口
• 1、传输距离： • RS485理论是1500米 但是都跟线路质量有关。 • RS232传输距离有限，最大传输距离标准值为25 米左右 • 2、在多点通信方面： • RS232接口在总线上只允许连接一个收发器，不 能支持多站收发能力。 • RS485接口在总线上是允许连接多达128个收发 器。既具有多站通讯能力，这样用户可以利用单 一的RS485接口方便地简历起设备网络
SM3310接线端子
3.1 SIS与DCS通讯
1、SM020文件配置： DCS硬件组态中添加SM020卡件，在左侧硬件配 置中点击SM020出现下面配置界面，双击配置。
2、添加输入输出模块（PLC给出具体参数） 在左侧窗口中 选择所需要的 模块，点击 “》”箭头添 加到右侧，添 加的模块种类 由从站中数据 地址而定。(电 器或PLC侧)
MODBUS两种通信方式
在ModBus系统中有2种传输模式可选择。每个 ModBus系统只能使用一种模式，不允许2种模式混 用。一种模式是ASCII（美国信息交换码），另一 种模式是RTU（远程终端设备）如果所需要传输的 数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传 输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。本质上 没有太大差异，但一个运行于232或485串行通讯平 台，一个是运行于以太网平台。在同样的波特率下， 可比ASCII方式传送更多的数据。
采用 Master/Slave方式，Master端发出数 据请求消息，Slave 端接收到正确消息后就可 以、发送数据到 Master端以响应请求；Master 端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现 双向读写。应用中PLC为数据的拥有端，故为从 站SLAVER；而 DCS 拥有读写权故为主站Master
5.3.1 选择下装工程
点击添加的 操作站，设 置IP地址， 在可访问工 程中勾选允 许下装的工 程。
5.3.2 下装
• 将所有链接都添加好之后就可以对所有工 程进行下装操作下装时会弹出如下图所示 的所有可下装工程。
6：实践操作
• 实践操作1：MODBUS通信调试软件使用 • 实践操作2：域间引用点组态方法 • 实践操作3：增加远程操作站
仪 表培训 课 件
通信技术
周玉顺
刘福斌
目 录
•1 •2 •3 •4 •5 •6 通讯接口与通讯协议介绍 SIS与DCS MODBUS通讯 PLC与DCS profibus DP通讯 HLIICAS comm通讯 DCS域间引用 实际操作演示
1.1 定义
• （1）通信接口：指是指中央处理器和标准 通信子系统之间的接口。 • （2）通信协议：指通过通信信道和设备互 连起来的多个不同地理位置的数据通信系统， 要使其能协同工作实现信息交换和资源共享， 它们之间必须具有共同的语言。 所以他们是没有一一相对的关系。
5.2 数据库中添加点
在工程总控中点击 高级计算弹出“0 号站"组态画面在 全局变量中选择 AM模拟量中间点， 添加所增加的域间 引用点，添加方法 与与数据库中添加 变量方法相同。
5.3 合域
打开工程总控 在工程选项卡 中选择管理工 程链接，对话 框中点击添加 工程弹出图中 对话框，在计 算机名或IP中 添加地址列如： \\129.0.1.80