自在自线亚洲а∨天堂在线-中文字幕一区视频播放-扒开双腿猛进入喷水高潮叫声-欧美日本亚洲一区二区-老熟妇高潮偷拍一区二区-国产精品高清一区二区不卡-午夜色福利视频一区二区三区-亚洲国产成人精品福利在线观看-亚洲欧美成人一区二区在线电影

　　Abstract: In this paper, A fieldbus Network with masterslave mode communication is constructed by adopting Profibus-DP interface module. Furt hermore, the special configurator SYCON is used to ach ieve the configuration of the Network. Finally, with a minitype boiler as applic ation bbbbbb, the Network approaches the monitor  of all the controlled bbbbbbs in the system.
　　Keywords: ProfibusDP fieldbus; master node; network configuration

0引言
　　現(xiàn)場總線Profibus由三個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS ［1］：

　　(1)PROFIBUS-DP：用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。它的設(shè)計旨在用于設(shè)備一級的 高速數(shù)據(jù)傳送。

　　(2)PROFIBUS-PA：專為過程自動化設(shè)計，可使傳感器和執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本 質(zhì)安全規(guī)范。

　　(3)PROFIBUS-FMS：用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個令牌結(jié)構(gòu)、實時多主從網(wǎng)絡(luò)。
　　其中，Profibus-DP采用OSI參考模型中的第1層，第2層和用戶接口。用戶接口規(guī)定了用戶 及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細說明了各種不同的PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備 行為；物理層傳輸使用RS485標準，這種結(jié)構(gòu)保證了通信的實時性和系統(tǒng)實現(xiàn)的低成本性。 協(xié)議結(jié)構(gòu)見圖1。

　　PROFIBUS-DP系統(tǒng)可由以下3類設(shè)備組成：

　　(1)一級DP主站(DPM1)：一級DP主站是中央控制器，它在預(yù)定的信息周期內(nèi)與分散的站(如DP 從站)交換信息。

　　(2)二級DP主站(DPM2)：二級DP主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時 使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。

　　(3)DP從站：DP從站是進行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備。
　　Profibus-DP支持單主站或多主站系統(tǒng)，各主站之間傳送令牌，主站與從站之間傳送數(shù)據(jù)， 這就為系統(tǒng)配置組態(tài)提供了高度靈活性。主站通過獲取令牌獲得訪問權(quán)，在令牌持有期間內(nèi) 可進行操作，按照主站與主站和主站與從站通信關(guān)系表與其他主站和從站通信。主站與從站 之間的周期性數(shù)據(jù)傳輸采用主從方式，主站向從站發(fā)送或索取信息［2］。單主站系 統(tǒng)中，在總線系統(tǒng)的運行階段，只有一個活動主站。
　　Profibus-DP數(shù)據(jù)鏈路層提供以下傳輸服務(wù)：
　　(1)發(fā)送要求確認的報文(SRD服務(wù))：向某個從站發(fā)送報文，要求從站確認。

　　(2)不要求確認的廣播報文(SND服務(wù))：向一組從站發(fā)送報文，啟動相應(yīng)的SDN服務(wù)， 不要求從站確認。 

1 Profibus-DP的通信原理

　　在PROFIBUS-DP系統(tǒng)中，DPM1和相關(guān)DP從站之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸由DPM1按照確定的遞歸順序 自動進行。在對總線系統(tǒng)進行組態(tài)時，用戶對DP從站與DPM1的關(guān)系做出規(guī)定，確定哪些DP從 站被納入信息交換的循環(huán)周期，哪些被排斥在外。
　　DPM1和DP從站之間的數(shù)據(jù)傳送分三個階段：參數(shù)設(shè)定、組態(tài)、數(shù)據(jù)交換。在參數(shù)設(shè)定階段， 每個從站將自己的實際組態(tài)數(shù)據(jù)與從DPM1接收到的組態(tài)數(shù)據(jù)進行比較。只有當實際數(shù)據(jù)與所 需的組態(tài)數(shù)據(jù)相匹配時，DP從站才進入用戶數(shù)據(jù)傳輸階段。因此，設(shè)備類型、數(shù)據(jù)格式、長 度以及輸入輸出數(shù)量必須與實際組態(tài)一致。在實際系統(tǒng)中，要使主站節(jié)點和各從站之間 能夠?qū)崿F(xiàn)正確的網(wǎng)絡(luò)通信，必須對網(wǎng)絡(luò)進行配置，規(guī)定主站與從站的關(guān)系，確定哪些從站 被納入信息交換周期，然后將網(wǎng)絡(luò)配置信息下載到Profibus-DP主站中去。
　　Profibus設(shè)備具有不同的性能特征(現(xiàn)有功能的不同或可能的總線參數(shù)的不同)，這些參數(shù)對 每種設(shè)備類型和每個生產(chǎn)廠來說均各有差別。要使PROFIBUS能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的即插即用配置， 需要將這些特性在設(shè)備數(shù)據(jù)庫(GSD)中具體說明。GSD文件由生產(chǎn)廠商分別針對每一種設(shè)備類 型準備并以設(shè)備數(shù)據(jù)庫清單的形式提供給用戶。這種文件格式便于讀出任何一種PROFIBUS DP設(shè)備的設(shè)備配置信息，在組態(tài)總線系統(tǒng)時自動使用這些信息；系統(tǒng)自動地對 與整個系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入誤差和前后一致性進行檢查核對。

2 PROFIBUS-DP通信在鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計
　　以一個小型鍋爐系統(tǒng)為例，采用Profibus-DP純主—從方式通信，設(shè) 計5個PROFIBUS-DP從站節(jié)點，分別監(jiān)控系統(tǒng)中各個被控對象：第一個從站節(jié)點實 現(xiàn)對鍋爐溫度的控制和測量，第二個從站節(jié)點實現(xiàn)對進口流量的測量，第三個從站節(jié)點實現(xiàn) 對爐內(nèi)液位的控制和測量，第四個從站節(jié)點實現(xiàn)對夾層溫度的測量，第五個從站節(jié)點實現(xiàn)對 出口壓力的測量。
2.1系統(tǒng)硬件配置

　　本系統(tǒng)主要由主站節(jié)點(一類主站)、現(xiàn)場智能單元(DP從站)組成一個分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控 系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。由組網(wǎng)設(shè)備完成組網(wǎng)之后，主從之間通過主站發(fā)送或請求 數(shù)據(jù)，從站響應(yīng)或確認主站發(fā)送的數(shù)據(jù)來完成Profibus網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送。
2.1.1主站節(jié)點
　　在本系統(tǒng)中，主站接口模塊使用瑞典HMS公司的ANYBUS Profibus-DP Master模塊［3］ 。該模塊是一種嵌入式設(shè)備。它具有一類主站所有的功能，支持從9.6kbit/s到12M bit/s之間的通信波特率，最多可以掛接124個從站。在硬件上通過2K的雙端口RAM(DPRAM)與 用戶CPU接口，雙端口RAM區(qū)中還包括系統(tǒng)信息區(qū)、硬件信息區(qū)以及握手標記位。它的I/O數(shù) 據(jù)發(fā)送區(qū)和數(shù)據(jù)請求區(qū)最大均達到512個字節(jié)，還可開辟擴展緩沖區(qū)。在軟件上提供郵箱報 文(Mailbox Message)與用戶CPU進行信息交換。
　　在本系統(tǒng)中，主站節(jié)點通過與從站建立的通信關(guān)系實現(xiàn)對整個系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控。主站節(jié)點采 用ATMEL89C52芯片作為CPU，與Profibus-DPMaster接口模塊共同構(gòu)成PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)主站節(jié) 點，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的管理。CPU、靜態(tài)存儲器通過數(shù)據(jù)線、地址線以及控制線與接口模 塊的雙端口RAM進行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括各個從節(jié)點的過程數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、緩沖 區(qū)配置信息等。采用帶有看門狗功能的電可擦除存儲器(EEPROM)存儲主站節(jié)點的運行參數(shù)、 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)信息和節(jié)點狀態(tài)信息。靜態(tài)存儲器(RAM)作為數(shù)據(jù)存儲器存儲從節(jié)點的 過程數(shù)據(jù)。主站節(jié)點的結(jié)構(gòu)見圖2上半部分。
2.1.2現(xiàn)場智能單元(DP從站)
　　在本系統(tǒng)中，Profibus-DP從站接口模塊使用瑞典HMS公司的ANYBUS—SPROFIBUS-DP模塊［4］。與主模塊相類似，它也是一種嵌入式設(shè)備。硬件上通過2K的雙端口RAM(DPRAM) 與用戶CPU接口?，F(xiàn)場智能單元以51系列的單片機為核心處理器，主要完成對PROFIBUS從模 塊的初始化，包括I/O映射區(qū)域的分配——映射區(qū)地址的分配、長度的設(shè)置，然后根據(jù)接口 映射區(qū)的地址分配實現(xiàn)I/O數(shù)據(jù)的讀寫操作。PROFIBUS從站接口模塊嵌入在現(xiàn)場智能單元中 ，接收控制命令，提供主站所需的各種系統(tǒng)參數(shù)?，F(xiàn)場智能單元的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
　　 現(xiàn)場智能單元對被控對象的工作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)進行采集處理，并向DP從模塊的輸入映射區(qū) 寫入信息和數(shù)據(jù)，供網(wǎng)絡(luò)中的主站節(jié)點讀取，進行上位機監(jiān)視；同時從輸出映射區(qū)讀取主站 節(jié)點發(fā)送的控制信息，經(jīng)判斷后，對被控對象作出控制決策。
2.2系統(tǒng)的通信組網(wǎng)構(gòu)建

　　網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方式有兩種方法：一種是通過對主節(jié)點編寫報文信息來完成；另外一種是通過PROF IBUS-DP組網(wǎng)軟件來實現(xiàn)。 本系統(tǒng)利用組網(wǎng)軟件的方式來進行組網(wǎng)。如圖4所示，通過連接器將主模塊與PC 機相連，直接對主模塊進行網(wǎng)絡(luò)配置。瑞典HMS提供的組網(wǎng)軟件HMS SYCON專門用于PROF IBUS-DP的網(wǎng)絡(luò)配置，可以配置主站和從站，測試網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，直接讀取主站和從站的輸出、 輸入數(shù)據(jù)，設(shè)置總線數(shù)據(jù)傳輸速率等［5］。系統(tǒng)中，DP從站數(shù)為5，每個從模塊開辟 的IN區(qū)和OUT區(qū)的大小都是20個字節(jié)。配置時根據(jù)每個現(xiàn)場智能單元Profibus從站開辟的IN 區(qū)和OUT區(qū)的大小，在SYCON中一一對應(yīng)，并將網(wǎng)絡(luò)中所有的從站納入到信息交換周期中，選 擇適當?shù)臄?shù)據(jù)通信波特率，然后將配置信息下載到主模塊中去。在此鍋爐系統(tǒng)中，SYCON中 數(shù)據(jù)區(qū)的配置如表1所示。

　　主模塊按照下載的信息自動對所屬的從站進行發(fā)送或索取數(shù)據(jù)；如果配置的數(shù)據(jù)與實際 數(shù)據(jù)相匹配，從站便進入用戶數(shù)據(jù)傳輸階段，就可以實現(xiàn)Profibus-DP主從站之間的數(shù)據(jù)傳 送。
　　需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)配置完成，數(shù)據(jù)正確映射時，主模塊的IN區(qū)與從模塊的OUT區(qū)相對應(yīng)， 主模塊的OUT區(qū)與從模塊的IN區(qū)相對應(yīng)。

3 結(jié)束語
　　調(diào)試結(jié)果表明：所有通信數(shù)據(jù)準確無誤，實時性達到了毫秒級。利用SYCON組網(wǎng)的Profibus -DP網(wǎng)絡(luò)有著顯著的優(yōu)點，它不需要任何外加的硬件設(shè)備，方法靈活、通用，可以實現(xiàn)離線 組網(wǎng)，而且調(diào)整配置方便。DP主從站所具有的大容量的I/O映射區(qū)，完全可以滿足對鍋爐的 監(jiān)控作用。按照本文方法，使用PROFIBUS-DP構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高速、廉價，對于準確性和實 時性要求比較高的系統(tǒng)特別適合，具有著廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻

［1］陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2000.
［2］徐文輝.Profibus-DP概述［J］.航空電子技術(shù)，2000，(1).
［3］AnyBus Profibus- DP Master Fieldbus Manual［Z］.Doc.No.PDP-M-1.14 2002-06-15 HMS.
［4］AnyBus Profibus- DP Fieldbus Appendix［Z］.Doc.No.ABS-PDP-1. 32 2001.08-23 HMS.［5］PROFIBUS System Configurator［Z］.DOC.NO.HMS-SYCON2.03 200 2-06-15 HMS.