摘要
國內某著名紡織集團工廠信息化的系統車間級監控采用PROFIBUS現場總線，需要實時采集每個紡紗機的數據。紡織生產線由于工藝的不同，紡紗設備制造商不同，通訊接口不一，協議不同，如何將這些紡紗設備集成到PROFIBUS網絡中，這是設計者必須要解決的問題。通過采用鼎實科技的PB-B-RS485/232總線橋實現了PROFIBUS與第三方自定義協議設備的通訊。

1.  系統結構
系統采用PROFIBUS現場總線，PLC SIEMENSE S7400 PLC，通過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總線橋是PROFIBUS到RS232/485的透明轉換橋，在232/485端可以與自由協議通訊，應用靈活簡單。本章將介紹PB-B-RS232/485總線橋與某典型紡紗機通訊的實現過程。
2.1通訊方式：主機循環查詢分機。
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：在主機發送“地址”時，第9位要置“1”，發送“命令”或“數據”時，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班產量   （3bytes）bcd
          B班產量   （3bytes）bcd
          C班產量   （3bytes）bcd
          D班產量   （3bytes）bcd
          總班產量   （3bytes）bcd
          車速度     （3bytes）bin
          倒計數     （2bytes）bcd
          定長       （2bytes）bcd
          低速長度   （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)
主機寫命令：地址+地址+59H+數據(32bytes)+縱向XOR校驗（1byte）
A班產量   （3bytes）bcd
          B班產量   （3bytes）bcd
          C班產量   （3bytes）bcd
          D班產量   （3bytes）bcd
          總班產量   （3bytes）bcd
          車速度     （3bytes）bin
          倒計數     （2bytes）bcd
          定長       （2bytes）bcd
          低速長度   （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，主要應用在總線型的多機系統中。目前市場上PROFIBUS DP—RS232，RS485協議轉換網關很多，但具有地址/數據標識位功能的協議轉換網關很少。鼎實科技生產的PROFIBUS總線橋一直以前穩定、方便易用的特性在工業應用中處于領先地位。
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協議中某一個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議進行：
⑴ 首先使所有從機處于只接收地址幀的狀態。
⑵ 主機先發送一幀地址信息，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從機，使相應位清0，以接收主機隨后發來的所有信息；對于地址不符的從機，仍保持相應位為1，對于主機隨后發來的數據不予理睬，直至發送新的地址幀。
⑷ 當從機發送數據結束后，發送一幀校驗和，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總線橋的設置
用戶不需要了解上述地址/數據標志位的具體實現，直接根據PB-B-RS232/485的GSD文件進行配置即可實現地址/數據標志位。
見圖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、現場設備的報文格式

4.  結束語
該系統自運行以來，PLC與各紡紗機之間通訊一直很正常，未出現過任何軟、硬件故障以及其它干擾現象，有效地保證了自動控制系統的正常運行。PLC通過PB-B-RS232/485總線橋與第三方自由協議通訊是一種很有效的方法。由此看來，利用PB-BRS232/485總線橋來解決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值得推廣的方式，在紡織系統信息換化中，一定會取得更加成功的應用。