摘要
國內某著(zhù)名紡織集團工廠(chǎng)信息化的系統車(chē)間級監控采用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)，需要實(shí)時(shí)采集每個(gè)紡紗機的數據。紡織生產(chǎn)線(xiàn)由于工藝的不同，紡紗設備制造商不同，通訊接口不一，協(xié)議不同，如何將這些紡紗設備集成到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )中，這是設計者必須要解決的問(wèn)題。通過(guò)采用鼎實(shí)科技的PB-B-RS485/232總線(xiàn)橋實(shí)現了PROFIBUS與第三方自定義協(xié)議設備的通訊。

1.  系統結構
系統采用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)，PLC SIEMENSE S7400 PLC，通過(guò)PB-B-RS232/485與各種紡紗機通訊接口連接。

 

 

 

 

 

2.  某典型紡紗機通訊規約
PB-B-RS232/485總線(xiàn)橋是PROFIBUS到RS232/485的透明轉換橋，在232/485端可以與自由協(xié)議通訊，應用靈活簡(jiǎn)單。本章將介紹PB-B-RS232/485總線(xiàn)橋與某典型紡紗機通訊的實(shí)現過(guò)程。
2.1通訊方式：主機循環(huán)查詢(xún)分機。
2.2幀格式：異步通訊方式，起始位(1bit)+數據位(9bits)+停止位(1bit)
其中：數據位的第9位為地址/命令或數據區分位，1—address，0—command or date

 

 

圖2 數據/地址校驗位

 

 

即：在主機發(fā)送“地址”時(shí)，第9位要置“1”，發(fā)送“命令”或“數據”時(shí)，第9位清“0”。
主機讀命令：地址+地址+68H
分機回應數據順序：數據（33bytes）＋縱向XOR校驗（1byte）
A班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          B班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          C班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          D班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          總班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          車(chē)速度     （3bytes）bin
          倒計數     （2bytes）bcd
          定長(cháng)       （2bytes）bcd
          低速長(cháng)度   （2bytes）bcd
          底數速度   （2bytes）bcd
          高速速度   （2bytes）bcd
          速度比率   （2bytes）bcd
          面板密碼   （2bytes）bcd
          當前班號   （1bytes）bin  (0-A, 1-B, 2-C,3-D)
主機寫(xiě)命令：地址+地址+59H+數據(32bytes)+縱向XOR校驗（1byte）
A班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          B班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          C班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          D班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          總班產(chǎn)量   （3bytes）bcd
          車(chē)速度     （3bytes）bin
          倒計數     （2bytes）bcd
          定長(cháng)       （2bytes）bcd
          低速長(cháng)度   （2bytes）bcd
          底數速度   （2bytes）bcd
          高速速度   （2bytes）bcd
          速度比率   （2bytes）bcd
          面板密碼   （2bytes）bcd
分機回應主機：同讀命令時(shí)的回應
換班命令：地址+地址+60H+班號(1bytes)
          班號：0—A, 1-B, 2-C,3-D
分機只執行，不回應。

3.  PB-B-RS232/485總線(xiàn)橋的設置
上述通訊規約采用地址/數據標識位，這是一種比較特殊通訊方式，主要應用在總線(xiàn)型的多機系統中。目前市場(chǎng)上PROFIBUS DP—RS232，RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)很多，但具有地址/數據標識位功能的協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)很少。鼎實(shí)科技生產(chǎn)的PROFIBUS總線(xiàn)橋一直以前穩定、方便易用的特性在工業(yè)應用中處于領(lǐng)先地位。
3.1  地址/數據標識位原理
地址/數據標識位表示數據幀還是地址幀，與485協(xié)議中某一個(gè)字節作為地址數據還是數據有所不同，地址/數據標識位是采用TB8作為標志。
多機通信可以按照以下協(xié)議進(jìn)行：
⑴ 首先使所有從機處于只接收地址幀的狀態(tài)。
⑵ 主機先發(fā)送一幀地址信息，表示該幀為地址信息。

 

 

 

圖3 多機通訊方式

⑶ 從機接收到地址幀后，各自將接收的地址與本從機的地址比較。對于地址相符的那個(gè)從機，使相應位清0，以接收主機隨后發(fā)來(lái)的所有信息；對于地址不符的從機，仍保持相應位為1，對于主機隨后發(fā)來(lái)的數據不予理睬，直至發(fā)送新的地址幀。
⑷ 當從機發(fā)送數據結束后，發(fā)送一幀校驗和，并置相應位為1，作為從機數據傳送數據結束標志。
3.2  PB-B-RS232/485總線(xiàn)橋的設置
用戶(hù)不需要了解上述地址/數據標志位的具體實(shí)現，直接根據PB-B-RS232/485的GSD文件進(jìn)行配置即可實(shí)現地址/數據標志位。
見(jiàn)圖4示STEP 7的配置界面。

圖4 PB-B-RS232的設置

3.3  PROFIBUS與RS232/485設備數據的映射

圖5 PROFIBUS主站、接口、紡紗機報文格式

圖6 PROFIBUS主站、接口、現場(chǎng)設備的報文格式

4.  結束語(yǔ)
該系統自運行以來(lái)，PLC與各紡紗機之間通訊一直很正常，未出現過(guò)任何軟、硬件故障以及其它干擾現象，有效地保證了自動(dòng)控制系統的正常運行。PLC通過(guò)PB-B-RS232/485總線(xiàn)橋與第三方自由協(xié)議通訊是一種很有效的方法。由此看來(lái)，利用PB-BRS232/485總線(xiàn)橋來(lái)解決PROFIBUS主站（SIEMENSE S7300/400,ABB AC800,橫河DCS，AB PLC）與第三方智能控制儀表之間的通訊是一個(gè)值得推廣的方式，在紡織系統信息換化中，一定會(huì )取得更加成功的應用。