引言
国内某著名纺织集团工厂信息化的系统车间级监控采用PROFIBUS现场总线,需要实时采集每个纺纱机的数据。纺织生产线由于工艺的不同,纺纱设备制造商不同,通讯接口不一,协议不同,如何将这些纺纱设备集成到PROFIBUS网络中,这是设计者必须要解决的问题。通过采用鼎实科技的PB-B-RS485/232总线桥实现了PROFIBUS与第三方自定义协议设备的通讯。
一、系统结构
系统采用PROFIBUS现场总线,PLC SIEMENSE S7400 PLC,通过PB-B-RS232/485与各种纺纱机通讯接口连接。
二、某典型纺纱机通讯规约
PB-B-RS232/485总线桥是PROFIBUS到RS232/485的透明转换桥,在232/485端可以与自由协议通讯,应用灵活简单。本章将介绍PB-B-RS232/485总线桥与某典型纺纱机通讯的实现过程。
1、通讯方式:主机循环查询分机。
2、帧格式:异步通讯方式,起始位(1bit)+数据位(9bits)+停止位(1bit)
其中:数据位的第9位为地址/命令或数据区分位,1—address,0—command or date
即:在主机发送“地址”时,第9位要置“1”,发送“命令”或“数据”时,第9位清“0”。
主机读命令:地址+地址+68H
分机回应数据顺序:数据(33bytes)+纵向XOR校验(1byte)
A班产量 (3bytes)bcd
B班产量 (3bytes)bcd
C班产量 (3bytes)bcd
D班产量 (3bytes)bcd
总班产量 (3bytes)bcd
车速度 (3bytes)bin
倒计数 (2bytes)bcd
定长 (2bytes)bcd
低速长度 (2bytes)bcd
底数速度 (2bytes)bcd
高速速度 (2bytes)bcd
速度比率 (2bytes)bcd
面板密码 (2bytes)bcd
当前班号 (1bytes)bin (0-A, 1-B, 2-C,3-D)
主机写命令:地址+地址+59H+数据(32bytes)+纵向XOR校验(1byte)
A班产量 (3bytes)bcd
B班产量 (3bytes)bcd
C班产量 (3bytes)bcd
D班产量 (3bytes)bcd
总班产量 (3bytes)bcd
车速度 (3bytes)bin
倒计数 (2bytes)bcd
定长 (2bytes)bcd
低速长度 (2bytes)bcd
底数速度 (2bytes)bcd
高速速度 (2bytes)bcd
速度比率 (2bytes)bcd
面板密码 (2bytes)bcd
分机回应主机:同读命令时的回应
换班命令:地址+地址+60H+班号(1bytes)
班号:0—A, 1-B, 2-C,3-D
分机只执行,不回应。
三、PB-B-RS232/485总线桥的设置
上述通讯规约采用地址/数据标识位,这是一种比较特殊通讯方式,主要应用在总线型的多机系统中。目前市场上PROFIBUS DP—RS232,RS485协议转换网关很多,但具有地址/数据标识位功能的协议转换网关很少。鼎实科技生产的PROFIBUS总线桥一直以前稳定、方便易用的特性在工业应用中处于领先地位。
1、 地址/数据标识位原理
地址/数据标识位表示数据帧还是地址帧,与485协议中某一个字节作为地址数据还是数据有所不同,地址/数据标识位是采用TB8作为标志。
多机通信可以按照以下协议进行:
⑴ 首先使所有从机处于只接收地址帧的状态。
⑵ 主机先发送一帧地址信息,表示该帧为地址信息。
⑶ 从机接收到地址帧后,各自将接收的地址与本从机的地址比较。对于地址相符的那个从机,使相应位清0,以接收主机随后发来的所有信息;对于地址不符的从机,仍保持相应位为1,对于主机随后发来的数据不予理睬,直至发送新的地址帧。
⑷ 当从机发送数据结束后,发送一帧校验和,并置相应位为1,作为从机数据传送数据结束标志。
2、 PB-B-RS232/485总线桥的设置
用户不需要了解上述地址/数据标志位的具体实现,直接根据PB-B-RS232/485的GSD文件进行配置即可实现地址/数据标志位。
3、ROFIBUS与RS232/485设备数据的映射
四、结束语
该系统自运行以来,PLC与各纺纱机之间通讯一直很正常,未出现过任何软、硬件故障以及其它干扰现象,有效地保证了自动控制系统的正常运行。PLC通过PB-B-RS232/485总线桥与第三方自由协议通讯是一种很有效的方法。由此看来,利用PB-BRS232/485总线桥来解决PROFIBUS主站(SIEMENSE S7300/400,ABB AC800,横河DCS,AB PLC)与第三方智能控制仪表之间的通讯是一个值得推广的方式,在纺织系统信息换化中,一定会取得更加成功的应用。