基于PROFIBUS-DP總線技術(shù)的PLC與主從站間的通信

　　PROFIBUS協(xié)議基礎(chǔ)為OSI/ISO網(wǎng)絡(luò)參考模型，它僅使用了第一層物理層、第二層數(shù)據(jù)鏈路層和用戶層，第三到第七層沒有使用。

　　若選用PLC作為一類主站存在兩種情況:其一是處理器CPU帶內(nèi)置PROFIBUS接口(這種CPU通常具有一個(gè)PROFIBUS-DP和一個(gè)MPI接口);其二是PROFIBUS通信處理器(CPU不帶PROFIBUS接口，需要配置PROFIBUS通信處理器模塊)。

　　PC機(jī)加PROFIBUS網(wǎng)卡可作為主站，這類網(wǎng)卡具有PROFIBUS/DP/PA/FMS接口。選擇與網(wǎng)卡配合使用的軟件包，軟件功能決定PC機(jī)作一類主站還是二類主站。本文選擇CP5611網(wǎng)卡，軟件選擇Step7軟件包，因此PC機(jī)僅作為編程監(jiān)控的二類主站。

　　CP5611自身不帶微處理器，是短PCI卡，可運(yùn)行多種軟件包，9針D型插頭可成為PROFIBUS－DP和MPI接口。它具有以下功能:

　　(1) DP功能

　　PG/PC機(jī)成為一個(gè)PROFIBUS-DP一類主站，可連接DP分散型I/O設(shè)備。主站具有DP協(xié)議諸如初始化、數(shù)據(jù)庫管理、故障診斷、數(shù)據(jù)傳輸及控制等功能。

　　(2) S7 FUNCTION

　　實(shí)現(xiàn)SIMATIC S7設(shè)備之間的通信。用戶可使用PG/PC對SIMATIC S7/S5編程。

　　(3) 支持SEND/RECEIVE功能。

　　(4) PG FUNCTION

　　使用STEP7 PG/PC支持MPI接口。

　　4 PLC與從站

　　4.1 信息內(nèi)容

　　PLC與從站之間的數(shù)據(jù)傳送由一個(gè)串行通信請求啟動(dòng)，發(fā)出請求的從站叫做源，接受請求的從站叫做目標(biāo)，該串行通信請求設(shè)置在用戶程序中，包含下列信息:

　　(1) 接收通信請求的目標(biāo)或從站的標(biāo)識(shí)號;

　　(2) 數(shù)據(jù)傳送的方向(數(shù)據(jù)可以雙向傳送);

　　(3) 數(shù)據(jù)傳送的目標(biāo)地址;

　　(4) 數(shù)據(jù)傳送的源地址;

　　(5) 傳送的數(shù)據(jù)數(shù)量。

　　4.2 格式要求

　　當(dāng)源從站的用戶程序啟動(dòng)通信請求后，上述通信請求信息被傳送給通信控制，通信控制將這些信息轉(zhuǎn)換成適用于串行線接口發(fā)送的適當(dāng)格式，該格式有如下要求:

　　(1) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信息碼，對需要的信息是進(jìn)行編碼還是解碼;

　　(2) 根據(jù)通信協(xié)議，對通信請求信息和發(fā)送的數(shù)據(jù)文本是進(jìn)行匯編還是反匯編;

　　(3) 對傳送過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤的檢查方法。

　　一旦啟動(dòng)了通信請求，且數(shù)據(jù)已進(jìn)行了正確的格式轉(zhuǎn)換，串行接口將通過串行通信線把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。在圖2中，主計(jì)算機(jī)通過啟動(dòng)以一個(gè)查詢序列開始的通信請求來和遠(yuǎn)方從站建立通信，為保持該通信，被請求的從站必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間確認(rèn)該查詢。

　　通信建立以后，主計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送一個(gè)傳送數(shù)據(jù)文件塊所必須的標(biāo)題語言，一旦PLC接收了這個(gè)標(biāo)題信息，則數(shù)據(jù)文件就可以在主計(jì)算機(jī)和PLC之間進(jìn)行傳送。

　　當(dāng)PLC接收到數(shù)據(jù)信息以后，就按照數(shù)據(jù)傳送的相反順序?qū)@些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。首先將它們從串行方式轉(zhuǎn)換為并行方式，然后從協(xié)議中抽取字符以一定的方式對它們進(jìn)行處理，最后，這些數(shù)據(jù)信息通過用戶程序從PLC的一個(gè)存儲(chǔ)器送到另一個(gè)存儲(chǔ)器。

　　5 結(jié)束語

　　PLC與現(xiàn)場儀器的通信，完成了DP網(wǎng)絡(luò)的功能，使控制分散化，降低了系統(tǒng)的工作風(fēng)險(xiǎn)，將在現(xiàn)場應(yīng)用中起到不可忽視的作用。PLC在DP網(wǎng)絡(luò)中與二類主站的通信，不僅可以滿足調(diào)試和監(jiān)視程序運(yùn)行的功能，而且可以在二類主站上編寫一段人機(jī)界面，方便工作人員更直觀方便的監(jiān)視現(xiàn)場儀器的工作狀態(tài)。