基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统，属于自动控制领域，解决目前无法构建基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统的问题。包括上位监控PC、上位主控制系统、现场下位子控制系统、协议变换器、现场监控PC和若干个现场设备；上位主控制系统为西门子PCS7系统，西门子PCS7系统采用PROFIBUS‑DP现场总线通信协议；现场下位子控制系统为欧姆龙PLC系统，欧姆龙PLC系统采用DeviceNet现场总线通信协议；协议变换器为网关PD‑100S；上位监控PC与西门子PCS7系统间通过以太网连，西门子PCS7系统与网关PD‑100S间通过PROFIBUS‑DP总线连，欧姆龙PLC系统与网关PD‑100S间通过DeviceNet总线连，欧姆龙PLC系统与现场监控PC间通过以太网连，若干个现场设备分别与欧姆龙PLC系统的输入端子连。

Field bus control system based on SIEMENS controller and OMRON controller

The invention provides a field bus control system based on SIEMENS controller and OMRON controller, belonging to the field of automatic control, and solves the problem of building field bus control system which is unable to build SIEMENS controller and OMRON controller at present. Including monitor PC, host control system, intelligent control system, sub protocol converter, field monitoring PC and a plurality of field devices; the main control system for the SIEMENS PCS7 system, SIEMENS PCS7 system using PROFIBUS DP fieldbus communication protocol; intelligent sub control system for OMRON PLC, the OMRON PLC system field bus communication protocol DeviceNet protocol converter for PD gateway; 100S; monitor PC and SIEMENS PCS7 system through Ethernet connection, SIEMENS PCS7 system and PD gateway through the PROFIBUS 100S DP bus company, OMRON PLC system and PD gateway 100S by DeviceNet bus company, OMRON PLC system and field monitoring PC through Ethernet even, several field devices with OMRON PLC system input terminal.

【技术实现步骤摘要】
基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统
本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统。
技术介绍
现场总线是从控制室连接到现场设备的双向全数字通信总线。现场总线控制系统是一个开放互联模型，它可以与以太网结合，通过Internet实现远程监视、控制、调试、诊断等。与DCS、PLC远程I/O相比，现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)凭借将大量现场检测与控制信息直接数字化，实现了检测与控制信息的就地采集、就地处理和就地使用，使许多控制功能从控制室移至现场设备，在系统精度提高的同时，现场设备的信息增加几十倍，可用于自诊断、系统调试和管理，提高系统的有效性。现场总线控制系统通常会在同一电缆上挂接多台现场设备，可节省电缆70％～90％及施工量。现场总线控制系统彻底分散的突出特点，给用户带来的实质优点是由高度智能的现场设备来分散完成DCS控制器的功能，弱化甚至省去了集中控制器的层次，可降低设备费用，使控制风险彻底分散，提高了系统控制的自治性和可靠性。在现场总线控制系统中，西门子控制器经常被用作上位主控制系统，欧姆龙控制器经常被用作现场下位子控制系统。然而，由于西门子控制器和欧姆龙控制器之间的通信协议不同，因此，二者并不能直接进行通信，无法构建基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决目前西门子控制器和欧姆龙控制器不能进行通信，进而不能基于西门子控制器和欧姆龙控制器构建现场总线控制系统的技术问题，提供一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统，所述现场总线控制系统包括上位监控PC、上位主控制系统、现场下位子控制系统、协议变换器、现场监控PC和若干个现场设备；所述现场总线控制系统硬件方面的改进包括：所述上位主控制系统为西门子PCS7系统，所述西门子PCS7系统采用PROFIBUS-DP现场总线通信协议；所述现场下位子控制系统为欧姆龙PLC系统，所述欧姆龙PLC系统采用DeviceNet现场总线通信协议；所述协议变换器为网关PD-100S，所述网关PD-100S支持PROFIBUS-DP现场总线通信协议与DeviceNet现场总线通信协议之间的互联及转换；所述上位监控PC与西门子PCS7系统之间通过以太网连接，西门子PCS7系统与网关PD-100S之间通过PROFIBUS-DP总线连接，欧姆龙PLC系统与网关PD-100S之间通过DeviceNet总线连接，欧姆龙PLC系统与现场监控PC之间通过以太网连接，若干个现场设备作为欧姆龙PLC系统的输入输出设备，分别与欧姆龙PLC系统的输入输出端子连接。所述现场总线控制系统软件方面的改进包括：(1)通过上位监控PC对西门子PCS7系统进行配置，该配置过程包括：1、在西门子PCS7系统下安装网关PD-100S的GSD文件；2、对西门子PCS7系统进行硬件组态，该硬件组态包括：在西门子PCS7系统的系统软件STEP7下创建目标项目；将西门子PCS7系统的实际硬件设备的名称和序列号添加在所述目标项目下；在西门子PCS7系统中添加PROFIBUS-DP网络，并指定PROFIBUS-DP主站地址，添加作为PROFIBUS-DP从站的网关PD-100S的地址；根据网关PD-100S的地址旋码器的读数输入网关PD-100S的地址，并指定网关PD-100S的I/O地址；在西门子PCS7系统中通过以太网下载其硬件组态，若下载失败，根据提示重复上述硬件组态步骤，直至下载成功；(2)通过现场监控PC对欧姆龙PLC系统进行配置，该配置过程包括：1、在欧姆龙PLC系统下安装网关PD-100S的EDS文件；2、在欧姆龙PLC系统下进行硬件组态，该硬件组态过程包括：在欧姆龙PLC系统的系统软件CX-ONE下创建目标工程；在目标工程下配置扫描表，以生成一个与实际的欧姆龙PLC系统的硬件系统完全相同的系统；生成DeviceNet网络、DeviceNet网络中各个站的模块和地址；设置各模块的参数并给参数赋值，以确定欧姆龙PLC系统I/O变量的地址；确定欧姆龙PLC与现场监控PC通过欧姆龙PLC系统自带的以太网通信模块通信的IP地址；指定欧姆龙PLC系统与网关PD-100S通信用的I/O地址。可选地，所述现场总线控制系统软件方面的改进还包括：在上位监控PC的西门子PCS7系统下创建变量，在西门子PCS7系统的WinCC软件中创建相应的人机接口画面，并建立变量与人机接口画面之间的连接；在现场监控PC的欧姆龙PLC系统中创建变量，并在欧姆龙PLC系统下创建人机界面，建立变量与人机界面之间的连接。本专利技术的有益效果是：通过设置上位监控PC与西门子PCS7系统之间通过以太网连接，西门子PCS7系统与网关PD-100S之间通过PROFIBUS-DP总线连接，欧姆龙PLC系统和现场设备与网关PD-100S之间均通过DeviceNet总线连接，欧姆龙PLC系统与现场监控PC通过以太网连接，并分别在西门子PCS7系统和欧姆龙PLC系统下进行配置，提供一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统，通过该现场总线控制系统不仅能实现西门子控制器和欧姆龙控制器之间的数据通信，而且可以凭借上位主控制系统实现对现场设备的参数和状态的监控，便于通过上位主控制系统对现场进行远程控制。附图说明图1是本专利技术的系统组成示意图。图2是西门子PCS7系统的组成结构示意图。图3是欧姆龙PLC系统扫描到的DeviceNet网络的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步地详细描述。如图1所示，本实施例中的基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统包括上位监控PC、上位主控制系统、现场下位子控制系统、协议变换器、现场监控PC和若干个现场设备；所述现场总线控制系统硬件方面的改进包括：所述上位主控制系统为西门子PCS7系统，所述西门子PCS7系统采用PROFIBUS-DP现场总线通信协议；所述现场下位子控制系统为欧姆龙PLC系统，所述欧姆龙PLC系统采用DeviceNet现场总线通信协议；所述协议变换器为网关PD-100S，所述网关PD-100S支持PROFIBUS-DP现场总线通信协议与DeviceNet现场总线通信协议之间的互联及转换；所述上位监控PC与西门子PCS7系统之间通过以太网连接，西门子PCS7系统与网关PD-100S之间通过PROFIBUS-DP总线连接，欧姆龙PLC系统与网关PD-100S之间通过DeviceNet总线连接，欧姆龙PLC系统与现场监控PC之间通过以太网连接，若干个现场设备作为欧姆龙PLC系统的输入输出设备，分别与欧姆龙PLC系统的输入输出端子连接。所述现场总线控制系统软件方面的改进包括：(1)通过上位监控PC对西门子PCS7系统进行配置，该配置过程包括：1、在西门子PCS7系统下安装网关PD-100S的GSD文件；2、对西门子PCS7系统进行硬件组态，该硬件组态包括：在西门子PCS7系统的系统软件STEP7下创建目标项目；将西门子PCS7系统的实际硬件设备的名本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统，其特征在于，所述现场总线控制系统包括上位监控PC、上位主控制系统、现场下位子控制系统、协议变换器、现场监控PC和若干个现场设备；所述现场总线控制系统硬件方面的改进包括：所述上位主控制系统为西门子PCS7系统，所述西门子PCS7系统采用PROFIBUS‑DP现场总线通信协议；所述现场下位子控制系统为欧姆龙PLC系统，所述欧姆龙PLC系统采用DeviceNet现场总线通信协议；所述协议变换器为网关PD‑100S，所述网关PD‑100S支持PROFIBUS‑DP现场总线通信协议与DeviceNet现场总线通信协议之间的互联及转换；所述上位监控PC与西门子PCS7系统之间通过以太网连接，西门子PCS7系统与网关PD‑100S之间通过PROFIBUS‑DP总线连接，欧姆龙PLC系统与网关PD‑100S之间通过DeviceNet总线连接，欧姆龙PLC系统与现场监控PC之间通过以太网连接，若干个现场设备作为欧姆龙PLC系统的输入输出设备，分别与欧姆龙PLC系统的输入输出端子连接。所述现场总线控制系统软件方面的改进包括：(1)通过上位监控PC对西门子PCS7系统进行配置，该配置过程包括：1、在西门子PCS7系统下安装网关PD‑100S的GSD文件；2、对西门子PCS7系统进行硬件组态，该硬件组态包括：在西门子PCS7系统的系统软件STEP7下创建目标项目；将西门子PCS7系统的实际硬件设备的名称和序列号添加在所述目标项目下；在西门子PCS7系统中添加PROFIBUS‑DP网络，并指定PROFIBUS‑DP主站地址，添加作为PROFIBUS‑DP从站的网关PD‑100S的地址；根据网关PD‑100S的地址旋码器的读数输入网关PD‑100S的地址，并指定网关PD‑100S的I/O地址；在西门子PCS7系统中通过以太网下载其硬件组态，若下载失败，根据提示重复上述硬件组态步骤，直至下载成功；(2)通过现场监控PC对欧姆龙PLC系统进行配置，该配置过程包括：1、在欧姆龙PLC系统下安装网关PD‑100S的EDS文件；2、在欧姆龙PLC系统下进行硬件组态，该硬件组态过程包括：在欧姆龙PLC系统的系统软件CX‑ONE下创建目标工程；在目标工程下配置扫描表，以生成一个与实际的欧姆龙PLC系统的硬件系统完全相同的系统；生成DeviceNet网络、DeviceNet网络中各个站的模块和地址；设置各模块的参数并给参数赋值，以确定欧姆龙PLC系统I/O变量的地址；确定欧姆龙PLC与PC机通讯的以太网模块的IP地址；指定欧姆龙PLC系统与网关PD‑100S通信用的I/O地址。...

【技术特征摘要】
1.一种基于西门子控制器和欧姆龙控制器的现场总线控制系统，其特征在于，所述现场总线控制系统包括上位监控PC、上位主控制系统、现场下位子控制系统、协议变换器、现场监控PC和若干个现场设备；所述现场总线控制系统硬件方面的改进包括：所述上位主控制系统为西门子PCS7系统，所述西门子PCS7系统采用PROFIBUS-DP现场总线通信协议；所述现场下位子控制系统为欧姆龙PLC系统，所述欧姆龙PLC系统采用DeviceNet现场总线通信协议；所述协议变换器为网关PD-100S，所述网关PD-100S支持PROFIBUS-DP现场总线通信协议与DeviceNet现场总线通信协议之间的互联及转换；所述上位监控PC与西门子PCS7系统之间通过以太网连接，西门子PCS7系统与网关PD-100S之间通过PROFIBUS-DP总线连接，欧姆龙PLC系统与网关PD-100S之间通过DeviceNet总线连接，欧姆龙PLC系统与现场监控PC之间通过以太网连接，若干个现场设备作为欧姆龙PLC系统的输入输出设备，分别与欧姆龙PLC系统的输入输出端子连接。所述现场总线控制系统软件方面的改进包括：(1)通过上位监控PC对西门子PCS7系统进行配置，该配置过程包括：1、在西门子PCS7系统下安装网关PD-100S的GSD文件；2、对西门子PCS7系统进行硬件组态，该硬件组态包括：在西门子PCS7系统的系统软件STEP7下创建目标项目；将西门子PCS7系统的实际硬件设备的名称和序列号添加在所述目标项目下；在西门子PCS7系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，孙竹梅，白建云，冯江涛，印江，潘鸿当，禹健，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14