PROFIBUS-DP接口開發(fā)技術(shù)研究和應(yīng)用
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如果主站的令牌持有時間為零或負(fù)（即主站沒有時間處理從站的信息），則 DP從站在主-從通訊中仍然可以用診斷報(bào)文的方式發(fā)送一個高優(yōu)先級信息；這樣，在任何情況下都可以保證來自 DP從站的數(shù)據(jù)至少可以以一個診斷報(bào)文的方式得以發(fā)送。這種機(jī)制保證了PROFIBUS-DP主-從通訊有很好的時間確定性。
3.4.3 服務(wù)訪問點(diǎn)以及對應(yīng)的 PROFIBUS-DP服務(wù)的實(shí)現(xiàn)舉例
服務(wù)訪問點(diǎn)實(shí)現(xiàn)也就是對應(yīng)的 PROFIBUS-DP服務(wù)的實(shí)現(xiàn)。只要是熟練使用專用芯片并熟練掌握 PROFIBUS-DP的一些必要的知識，就可以實(shí)現(xiàn)所有的服務(wù)訪問點(diǎn)。鑒于“讀從站診斷信息”這項(xiàng)服務(wù)對于實(shí)時性和時間確定性的重要性，下面以服務(wù)訪問點(diǎn) 60即服務(wù)“讀從站診斷信息”的實(shí)現(xiàn)來舉例說明。
在使用專用芯片 SPC3實(shí)現(xiàn)服務(wù)訪問點(diǎn) 60的時候，以下問題需要重點(diǎn)考慮： 本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/187931.htm
(1) 診斷緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu) [3]
程序開發(fā)者向 SPC3傳遞診斷緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)。在診斷緩沖區(qū)中，由程序開發(fā)者在第 1個字節(jié)（字節(jié)0）中的位0、位 1和位 2這三個位的位置分別儲存 “外部診斷”位、“靜態(tài)診斷”位和“外部診斷溢出”位。診斷緩沖區(qū)的前 6個字節(jié)中除了上述 3個位，其它都是固定空間；當(dāng)發(fā)送診斷緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)時，SPC3按照 PROFIBUS-DP標(biāo)準(zhǔn)預(yù)處理前 6個字節(jié)。字節(jié)6-243是程序開發(fā)者輸入的外部診斷數(shù)據(jù)。
(2) 診斷處理流程 [3]
當(dāng)兩個緩沖區(qū)被交換時，內(nèi)部 04H單元的“診斷標(biāo)志”被置位，這時稱“診斷標(biāo)志”被激活。對于一個激活的“診斷標(biāo)志”，SPC3在下一個“讀寫數(shù)據(jù)報(bào)文”期間，用高優(yōu)先級響應(yīng)數(shù)據(jù)來響應(yīng)，通知相關(guān)的主站現(xiàn)在從站有新的診斷數(shù)據(jù)。在主站用“讀從站診斷信息”報(bào)文取得新的診斷數(shù)據(jù)以后，“診斷標(biāo)志” 被復(fù)位。接著程序可以查詢狀態(tài)寄存器中的“診斷標(biāo)志”，以便發(fā)現(xiàn)在原有的診斷數(shù)據(jù)被交換為新的診斷數(shù)據(jù)以前，主站是否已經(jīng)取得原有的診斷數(shù)據(jù)。
(3) 本文中針對現(xiàn)場智能設(shè)備通信軟件中相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)
將“外部診斷”位設(shè)置為“0”，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)看，就可以將數(shù)據(jù)理解為狀態(tài)信息。當(dāng)現(xiàn)場智能設(shè)備中的測量參數(shù)達(dá)到某值時，將此值作為一個狀態(tài)信息送往診斷緩沖區(qū)中的字節(jié)6-243，當(dāng)上升一個百分比時，再送出狀態(tài)信息，供系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所以，現(xiàn)場智能設(shè)備通信軟件設(shè)計(jì)為測量參數(shù)的狀態(tài)信息可遠(yuǎn)程監(jiān)控。相應(yīng)的外部診斷處理程序程序框圖見圖3。
即使主站沒有時間處理從站的信息，程序仍然可以在重要的參數(shù)超過某個值時，用診斷報(bào)文的方式發(fā)送一個高優(yōu)先級信息給主站。
3.5 GSD文件編制以及與軟件開發(fā)的關(guān)系
GSD文件的精確定義保證所有標(biāo)準(zhǔn)從站和所有標(biāo)準(zhǔn)主站通信 [5]。GSD文件由設(shè)備的開發(fā)者準(zhǔn)備，并以電子數(shù)據(jù)單形式向最終用戶提供。
在 GSD文件的編制過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于：除了精確地理解了 GSD文件的規(guī)格說明，最重要的是將 GSD文件和 PROFIBUS-DP通信軟件中的有關(guān)參數(shù)對應(yīng)起來，否則程序運(yùn)行將出錯，甚至 PROFIBUS-DP系統(tǒng)不能識別通信軟件對應(yīng)的從站。
通信軟件的開發(fā)和 GSD文件的編制必須相互配合，有些參數(shù)必須完全一致，這樣才能保證 PROFIBUS通信單元的開發(fā)成功。這些參數(shù)包括：是否支持凍結(jié)模式，是否支持同步模式，是否支持傳輸速率的自動識別，是否支持改變從站地址，在 CLEAR模式是否接收數(shù)據(jù)消息，診斷數(shù)據(jù)的最大長度，參數(shù)數(shù)據(jù)的最大長度，用戶參數(shù)數(shù)據(jù)的長度，用戶參數(shù)數(shù)據(jù)。
4 總結(jié)
在深入剖析 PROFIBUS-DP狀態(tài)機(jī)和 PROFIBUS-DP服務(wù)流程的基礎(chǔ)上，開發(fā)了應(yīng)用于現(xiàn)場智能設(shè)備的包括硬件、通信軟件和電子設(shè)備數(shù)據(jù)文件的總線接口卡。
創(chuàng)新點(diǎn)在于：在滿足 PROFIBUS-DP主-從通訊有很好的時間確定性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了能滿足 PROFIBUS-DP主-從通訊有很好的時間確定性的服務(wù)訪問點(diǎn)SAP60，并且實(shí)現(xiàn)了 SPC3其它的服務(wù)訪問點(diǎn)，編制了與 PROFIBUS-DP通信軟件完全匹配的電子設(shè)備數(shù)據(jù)文件。
本文中開發(fā)的接口已經(jīng)應(yīng)用于多個現(xiàn)場智能設(shè)備。
參考文獻(xiàn)
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[2]柴郁，李斌.現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用展望.儀表技術(shù)， 2001年第 2期：43-45
[3]安憲軍，黃爾烈.基于PROFIBUS-DP總線的數(shù)據(jù)通信.微計(jì)算機(jī)信息， 2008，6-1：49-51。
[4] SIMATIC-NET SPC3 and DPS2 User Description (Siemens PROFIBUS Controller according to EN 50 170 Vol 2) .西門子公司， 2000.2
[5]SIEMENS EN 50 170 Vol 2 working with PROFIBUS-DP Device Description Data Files GSD.西門子公司，December 20,98
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