第三章、DP從站開發
(一) 應用通信協議芯片開發DP從站
見本網站:《PROFIBUS協議芯片選型指南》
應用嵌入式總線接口開發DP從站
1、應用嵌入式接口優點與不足
優點:
(1)集中技術優勢、發揮所長、節省人力、財力:
產品開發技術人員不必了解PROFIBUS技術細節,企業可將精力集中到企業核心技術研發上面;可節省人力、財力。
(2)開發投入低、開發周期短:
不用開發系統、和在1~2個月開發出新產品。
(3)技術升級快、適合多種總線開發
(4)共有技術產品專門研發、制造,有利于標準化實施、保證產品質量、形成規模降低成本。
不足:
(1)附加成本
(2)附加空間
(3)產品質量風險
2、適用范圍
(1)企業核心技術與現場總線技術差別較大,沒有技術基礎,也不準備投入過多;
(2)企業產品市場需要多種總線協議;
(3)嵌入式現場總線接口成本占企業產品成本比例較小,比如〈10%
(4)市場要求短期內(如3個月)有樣機提供參與竟標;
3、提供嵌入式PROFIBUS接口廠家
瑞典:HMS公司
德國:hilscher公司
中國: 鼎實科技公司
4、嵌入式PROFIBUS接口種類
(1)雙口RAM型:與用戶板接口為雙口RAM方式,可實現高速數據交換,適合中高檔運動控制和高速閉環控制功能的PROFIBUS儀表及現場設備。用于變頻器、DC驅動、伺服定位等運動控制;
(2)串口型:接口板與用戶板接口為異步串口,適合中低檔成本的PROFIBUS儀表及現場設備。用于測量儀表、執行機構、HMI等;
(3)I/O型:接口板與用戶板接口為TTL電平的I/O,主要用于PROFIBUS鍵盤或按鈕盤、I/O設備
(4)PC型:接口板與用戶板接口是PC/104、PCI總線,通常提供WinCE或Win2000的驅動;主要用于HMI、PC、NC等基于PC的控制器
(三)接口定制方案
1、必要性/p>
“芯片方案”不足:開發投入大、周期長、風險大;
“嵌入式接口”方案不足:成本高、尺寸大、性能價格比不是最優;
定制方案是彌補“芯片方案”與“嵌入式接口”方案不足的折衷方案。
2、定制的條件與程序
(1)甲方確信產品具有一定市場容量,并作出批量定貨承諾;
(2)乙方根據技術要求作出批量供貨價格;供甲方做出產品成本核算。
(3)甲乙方雙方作出定制決定;
(4)通常不收定制費、或收很少成本費,但要求簽定首次訂貨合同,以首次訂貨合同定金做定制啟動費用。
(5)各種標準、認證測試費用由甲方付;
(6)甲方承諾不仿制,乙方承諾不售給第三方。
3、可以提供定制的廠家
德國:hilscher公司
中國:鼎實科技公司
德國:TMG、SOFTING
(四)產品設計需要注意的問題
傳統儀表、智能儀表————> 現地、信號監控儀表
現場總線儀表—————> 遠程、通信監控儀表
產品設計時應充分注意到,依靠通信完成遠程監控而帶來的差別!
1、單純測量設備:
如溫度、壓力、流量測量、電量測量等等。
只有PROFIBUS輸入,沒有控制、沒有PROFIBUS輸出。
(1)數據一致性(完整性)要求
(2)遠程參數設置要求:參數有效位
2、測控設備
如變頻器、DC驅動、回路調節器、一些閉環專用控制器等等。
(1)啟動/停止要保持一定寬度
(2)設定參數:設參數有效/允許功能
(3)有閉環控制:考慮到通信信號傳輸延時
3、PROFIBUS主站特性造成的一些差別
(1)PROFIBUS主站與從站沒有連通時:PROFIBUS 輸出區全0;
(2)PROFIBUS主站與從站連通、主站處在STOP狀態:PROFIBUS 輸入進入主站、輸出全0;
(3)PROFIBUS主站與從站連通、主站處在RUN狀態:PROFIBUS輸入進入主站、輸出數據由主站程序決定;
(4)PROFIBUS主站故障、從站WATCHDOG動作,從站回到等態診斷狀態:PROFIBUS 輸出區全0;
4、參數表
(1)按照行規定義設計
(2)用戶自定義PROFIBUS I/O參數
①輸出控制(啟動/停止、復位)要定義在BYTE區
②設備狀態(運行、停止、故障)要定義在BYTE
③ unsigned char、char、unsigned int、int、long 、nsigned long都定義在WORD區
④有數據一致性要求時按照報文完整定義
5、用戶參數
用戶參數不參與周期性數據循環,不占用PROFIBUS I/O
對于非實時性輸出數據應盡量處理成用戶參數
例:SIEMENS ET200M 模擬量輸入模塊:用戶參數設置電壓/電流、范圍等參數
例:鼎實科技PB-B-RS232/V3總線橋:用戶參數設置波特率、奇/偶校驗、主/從等參數。
用戶參數是主站與從站連通時下載到從站的
6、產品特性要求帶來的新的問題
(1)現地快速保護
(2)執行機構要求記憶當前位置