夏挺; 卫明纯; 沈勤元; 程志雄
【期刊名称】《《水泥工程》》
【年(卷),期】2019(000)004
方形磁铁【总页数】4页(P52-55)
【关键词】ABB综保; 西门子DCS; 工业总线协议; ANYBUS转换
【作 者】夏挺; 卫明纯; 沈勤元; 程志雄
【作者单位】苏州中材建设有限公司 江苏昆山215300
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ172.6
荸荠削皮机0 前言
在现代化工厂生产中，要完成一个或几个工艺功能，需各个电控设备组成一个有机的电气控制系统，设备的互联互通是关键，具有核心竞争力的大型电气设备厂家都有各自的工业总线通讯标准，工业总线是构成计算机应用系统的重要技术，体现了各个电气巨头的技术水平，各有不同特点。ABB 和SIEMENS 西门子是全球电力和自动化技术领域的两大巨头，在我们施工的尼日利亚DANGOTE 集团60000 t/d 水泥生产线项目实践中，需要两个公司的电气设备共同协作完成工厂流水线生产，用ABB 公司的REF542plus 综合多功能保护和控制装置作为高压柜的核心元器件，用SIEMENS 公司DCS 系统作为上位机控制显示部分。两者之间，我们用瑞典HMS 公司的ANYBUS-AB7000C 作为网关第三方，实现MODBUS和PROFIBUS之间的通信和连接。 1 项目构架及设备情况
1.1 项目构架
该项目高压柜采用ABB REF542plus 做高压保护，相邻两台柜子采用一台HMS 公司的Anybus-AB7000C 作网关，两台高压柜通过该网关将Modbus转换成Profibus-DP，所有网关通过Profibus-DP联结到DCS 总线控制器，由DCS 上位机对其进行采集处理编程,具体拓 扑连接见图1。
1.2 设备情况
1.2.1 ABB REF542 plus 综合多功能保护和控制装置
高楼逃生装置
ABB REF542 plus 是基于可编程环境下的自动化仪表，适用于中压及高压的保护、控制、测量和监测等，具有以下特点：
（1）反应时间快，故障发生到完成控制、报警等信号时间不超过100ms。
（2）与其他设备通讯方便，采用国际开放规约LONBUS/MODBUS/SPABUS/IEC870-5-103，并向用户完全开放，这些规约通讯协议通过RS485 或光纤接口与其他控制系统直接或间接的协议转换实现通信功能。
（3）具有数据记录及故障记录，任何元件的动作、数字量状态、参数整定值的改变等事件都可查看，事件记录可达50 个，记录7 个模拟量信息和32个数字量信号，提供故障记录前后共5s的波形。标本缸
图1 项目系统构架
1.2.2 HMS网关模块AB7000-C
HMS 网关模块AB7000-C 采用瑞典HMS 工业网络有限公司技术，作为数据交换读写模块，可以将要联网的现场智能设备ABB 综保REF542plus 与西门子PLC 现场总线系统相互联系，可实现基于Modbus RTU 协议的自动化设备和选定的PROFBUS 工业网络之间进行数据交换，通过ABC 配置工具软件进行配置，物理接口RS232/422/485 可选，可多点连接至31 个节点，支持MODBUS RTU 主、从站模式和通用数据模式，可以处理244 个字节输入输出数据及附加的参数数据。
1.2.3 西门子DCS系统
西门子DCS 系统概括地说它是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的过程控制系统，是西门子公司结合计算机软、硬件技术，基于过程自动化，从传感器、执行器到控制器，再到上位机，使用西门子PROFIBUS 工业总线技术，自下而上形成完整的TIA（全集成自动化）架构，是把分散操作、控制的设备通过一定的手段，进行逻辑运算及回路处理，能够把他们集中起来进行监控和控制，并且实时显示各种参数、状态。
2 ABB高压综保REF542plus的本体参数设置
ABB REF542 plus 保护装置调试之前，根据工艺需求，在保护装置后面的面板上，按照ABB 综保装置要求，把温度、压力、电流、电压、限位、闭合、打开等信号正确接入，定义命名好各个接线柱上的开关量与模拟量，装置框图见图2。调试电脑根据综合保护装置的硬件版本说明，安装好相应版本的组态调试测试软件REF542plus Configuration Tool。下面分4个步骤进行叙述调试过程。
图2 ABB REF542 PLUS 保护装置
（1）连接设备。 运行安装程序 ABB REF542conf，点击菜单中的Connect，点击Serial Port，选择电脑的串口配置，Baud Rate 选择19200 bps，定义REF542 的地址Base Unit，配置完毕后，点击OK。点击菜单栏中的File 中的Open，打开ABB提供的基本组态程序FUPLA。点击菜单Connect 中的Send to REF542，即可下载程序。
（2）装置设置。打开文件后，要根据设备本身及外围接线情况，作好以下项目配置（见图
3）：①Global Settings 设置；②Hardware 配置；③通讯的设置；④Single Line Diagram 的设置；⑤HMI 的LED Bars的配置。完成后下载存盘。无糖糖浆
图3 ABB REF542 plus综保参数设置界面不用充电的手电筒
（3）保护参数调整。根据需要，添加所需的定值模块；通过在程序中插入CONST 模块，可以在HMI 上实现保护的投入和退出，也可通过SET 实现参数的修改、报警、显示等；修改完之后，需要调整报警灯及跳闸回路的联接（见图4）。
图4 ABB REF542 plus保护参数设置
（4）检查修改程序。REF542plus功能块程序一般放置位置如下：第一页：通用部分；第二页：开关量输入；第三页：断路器CB；第四页：断路器CB 小车和接地开关；第五页：开关量输出；第六页：LED功能；第七页：ALARM 功能；第八页：保护功能；第九页：回路监视及断电信号存储；第十页：事件页；第十一页：故障录波和备自投，根据现场的需要可以对部分内容进行修改。
2.2 保护装置通讯的调试
在ABB REF542plus 上应用的Modbus 协议是基于内部的SPABUS 协议标准，根据电力系统的需求扩展而来，实现了SOE（Sequence Of Event）事件、故障录波等功能。该协议物理接口支持RS-232/485接口通信。
（1）导入通讯程序需要的工具：笔记本电脑、USB 转232 转换器、RS232/RS485 转换器（连接到REF542主机箱的X60.1和X60.2）、点表EF542MODBUS_DDEF130626、导入点表的程序，导入点表（见图5点表样式）。
图5 综保REF542plus通讯点表
ABB 的Modbus通讯协议数据点表，确定通讯所使用的具体的数据长度，对方地址等信息（如图8）。
图6 软件REF Modbus Suite参数设置界面
（2）对REF542 进行的通信设置。RS-485 接口：MODULE TYPE 必须选择MOD-SPA，配置Slave number 和Baud rate，选项Star 和Ring 的设置对通信没有影响；在面板通讯菜单组里面修改相邻两台REF542通讯地址分别为1和2。
3 配置AB7000C网关
AB7000C 串行网关见图7。串行协议和网络之间的转换规则是通过ABC Config Tool 软件进行配置。可将RS-232/422/485 接口的设备接入现场总线，实现互联互通，方便地将串行数据转发至工业网络。
图7 HMS公司AB7000C网关
在将Modbus 协议转换为Profibus 前，先将ABB REF542plus 的Modbus 输入与输出点表做解读（见图8）：MODBUS ADDRESS: 寄存器地址；TYPE: 点的类型，有DO、DI、AI、AO；LEN：长度，单位寄存器有效的字节长度；FACT:运算因子，例如3，表示读取上来的数字需除1 000；Member：该报文包括含的点数目；PROFIBUS ADDR:PROFIBUS地址。
图8 点表
运行Anybus Configuration Manager，进入主界面后，进行如下设置见图9。
图9 HMS公司AB7000C网关软件配置界面
（1）现场总线属性：Fieldbus Type 为Profibus-DP。
