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隨著人們環保意識的增強,在水資源急劇貧乏的今天,水處理項目日益增多。而在眾多的水
處理項目中,羅克韋爾自動化產品以其優越的性能得到廣泛的應用。天津紀莊子再生水廠系統
全部選用了羅克韋爾自動化產品。 
 
一、 項目背景 
 
天津紀莊子再生水廠是國家在全國重點扶持的五個中水項目之一, 設計日產量為 5萬立方米/天，主要用于給生活（居民區），工業區供水。其中生活區供水為 2立方米/天，工業區供水為 3萬立方米/天。 
整個廠區的自動化控制又分為進水泵房，加氯，加藥，CMF，臭氧發生間，出水泵房，濾站共 7個 PLC站組成。其中進水泵房與出水泵房采用羅克韋爾自動化公司的 RSLOGIX5000系列 PLC，通過 CONTROLNET與中控室進行通訊。加氯，加藥，臭氧發生間，CMF及濾站采用羅克韋爾自動化公司的 SLC500系列 PLC，通過 DH+網進行通訊，全廠的通訊采用LOGIX5000系列的 DHRIO模板將 DH+網的數據采集后由 CONTROLNET傳送到中控室計算機。計算機監控系統由羅克韋爾自動化公司的 RSVIEW組成，負責整個廠區的設備監控及報警。現場各子站控制柜上設有觸摸屏，用于各工段的設備狀態顯示及報警。同時在七臺高壓柜上安裝了西門子的綜合繼保，用于輸出各種電器的分合閘及電量信號，在十四臺現場電器控制柜上安裝了 EMP420A的智能型電器儀表用于輸出設備的電流，電壓及功率，這些儀表都安裝有 MODBUS輸出接口，由 MVI56- MCM模塊將這些電量數據傳輸到PLC。 

大家對 ControlLogix系統及網絡之間的通訊已非常熟悉，但 ControlLogix與第三方產品的通訊往往是我們調試中的難點，下面我們就 ControlLogix系統與 Prosoft公司的 MVI56-MCM模塊的通訊,詳細介紹如下： 
 
二、硬件接線及初始化操作 
 
2.1整體示意圖： 

2.2超級終端 
對 MCM模塊的初始化要用超級終端（Hyper Terminal），使用超級終端時要注意選擇相對應的波特率等參數，參數設定完成后，MCM模塊需重新上電，才可監視 MCM的數據表。 
2.3 MCM模塊的硬件設定 
MCM模塊可通過短路棒設定為 RS232,RS422及 RS485三種通訊協議。本應用選用RS485通訊。 
2.4電能表的接線 
本應用中 Modbus設備使用的是DAETECH 公司的 EPM420A型網絡電力儀表，接線如圖： 

2.5 MCM模塊的軟件組態 
 
＊  在 RSLogix5000軟件中的I/O Configuration中添加 1756-Module，連接參數中的輸入及輸出尺寸可根據用戶的通訊量的大小設置。 
＊  模塊添加完成后，需要產生如下圖所示的主要接口 Tag，以便和電能表通訊。也可以參照例程產生所需 Tag。 
 
我們重點要關注 MCM1 Tag。 

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三、模塊主要參數設置說明 
 
3.1  MCM1.ModDef   數據傳送參數

MCM1.ModDef   是用來設定模板的數據庫。模板共有 5000個用來讀/寫的寄存器。

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＊  WriteStartReg:  從 PLC到模板傳送數據的寄存器起始地址。 
＊  WriteRegCnt:    從PLC到模板寫數據的寄存器地址的長度。 
＊  ReadStartReg:   從模板到PLC傳送數據的寄存器起始地址。 
＊  ReadRegCnt:     從模板到PLC讀數據的寄存器地址的長度。 
＊  ErrStatPtr:          模板狀態數據的寄存器起始地址。 

3.2   MCM1.Port    ModBus  通訊參數

MCM1.Port   是用來組態模板通訊的串口組態。 MCM1.Port [0]   對應 Port1， MCM1.Port [1]  對應Port2。 
 
＊  Enable:    通訊口使能。 
＊  Type:    Modbus Master / Modbus  Slave  方式。 
＊  Protocol:   Master   RTU / Modbus ASCII 
＊  Baudrate:   波特率。 
＊  Baarity:    奇偶校驗位。 
＊  DataBits:   數據位。 
＊  SlaveID:    當該口為 Master方式時，此參數為零，只有當該口為 Slave  時，可設 1—255。即 Slave ID 號。 
＊  CmdCount:    Modbus Master 命令的數量。 
 
3.3 MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd   Modbus  Master  命令

MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd   是用來設定模板的 Modbus master 命令。每個口最多可組態 100個 Modbus master 命令。 

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讀/寫命令: 
 
＊  Enable:  命令使能。 
＊  Int Address: 讀/寫數據的起始地址。 
＊  PollInt:   數據傳送的時間間隔。 
＊  Count:     從Slave設備上讀/寫數據字的數量。 
＊  Swap:      數據交換的方式。 
＊  Device:   Modbus  Slave 設備的節點地址。 
＊  Func:     向Slave設備讀/寫命令的 Modbus 功能碼。讀命令為 3或 4，寫命令為 6或16。 
＊  DevAddress:   與讀/寫命令相對應的 Modbus Slave 設備的寄存器地址。 
 
3.4 MCM1.ReadData, MCM1.WriateData    讀/寫數據區 

＊  MCM1.ReadData：  讀數據區。一個從 Master 設備寫到作為 Slave設備的通訊口，
或從 Slave設備讀取的數據。這個位置的數據是從 MVI56-MCM模塊返回到
ControlLogix處理器的。 
＊  MCM1.WriateData：   寫數據區。位于 MCM1.WriteData中的數據是 ControlLogix
處理器的信息及需要寫到模板的內部數據庫的信息。包括寫到 Slave設備的信息
（設為 Master時），或寫到模板的信息（當口組態為 Slave時）。 
 
四、  Modbus 通訊協議執行過程 
 
應用 Modbus RTU協議，EPM420電能表提供了和 SCADA系統直接連接的 RS485通訊模式的選擇。Modbus 協議中，主機通過網絡傳送給從機以下內容來建立起主從通訊方式： 
1.  從機地址 
2.  定義所請求動作的操作碼 
3.  要發送的數據 
4.  校驗碼 
從機返回的內容包括： 
1.  所采取的動作 
2.  返回的數據 

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3.  校驗碼 
如果錯誤發生在接收信息時或從機不能執行要求的操作，從機將會產生一個出錯信息并作為響應送出。 
RS485網絡允許的最大長度為 3900英尺。包含控制器在內最多可連接 32個節點。 
數據傳輸速率在 2400，4800，9600，19200范圍內可選擇。 
每個參數放在一個寄存器內，用 Modbus總線代碼 04來訪問所有的參數。 
用 Modbus總線協議可看到或改變需要的參數。Modbus 03命令用來讀參數，16號命令用來寫參數。 
 
注意，無論是讀還是寫，數據長度都要乘以 2，因為 ControlLogix數據是 32位的，而電能表的數據地址是 16位的。另外，如果電能表讀上來的數據是浮點數，而 ControlLogix的數據地址用的是整型數據類型，則數據還要通過梯圖程序進行轉換。 
 
五 、結束語 
 
ControlLogix系統以其先進的技術在各個行業都有許多成功的應用,借助單一的 ControlLogix平臺,完全可以滿足用戶的不同要求。和第三方產品（Modbus, Profibus….）豐富的通訊功能，使它進一步擴展了應用的靈活性。天津紀莊子再生水廠項目中的現場電器控制就是 ControlLogix和 Modbus通訊的成功應用，我們相信 ControlLogix系統在今后的應用中定會發揮更大的作用。 

參考文獻： 
[1] MVI56-MCM ControlLogix Platform Module Set Up Guide 
[2] MVI56-MCM ControlLogix Platform Module User Manual 
[3] MVI56-MCM ControlLogix Platform Module Configuration/Debugger Port Users Guide 
 
作者簡介： 
邰素華：曾在羅克韋爾自動化公司工作十多年，曾從事ＡＢ數控系統及運動控制產品的工作，參與了多個數控系統的改造和開發項目。后擔任北京地區的專職培訓教師，教授 PLC5,SLC500,CLX系統,RSView32,PanelView等課程。現任北京金州工程技術有限公司自控部副經理. 
關虹：1996 年畢業于燕山大學自動化系自動化儀表專業，一直從事自控領域的設計開發工作，參與過電廠、煙草、水處理等方面的項目。現任北京金州工程技術有限公司的產品經理。