[摘要] 結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例介紹了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線診斷功能開發(fā)和運(yùn)用
[關(guān)鍵詞] PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線 診斷功能
Abstract combined with practical application of engineering, this paper introduces how to develop and apply the diagnosing function of one kind important of field buses: PROFIBUS-DP.
Key words PROFIBUS-DP field bus diagnosing function
0 前言
切絲機(jī)是煙草制絲線的主機(jī)設(shè)備。設(shè)備控制系統(tǒng)的可靠性、先進(jìn)性直接影響用戶生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。我公司從一九九八年開發(fā)新型切絲機(jī)以來基于串行數(shù)據(jù)通訊總線電控系統(tǒng)先后開發(fā)了六套，其中運(yùn)用西門從PROFIBUS-DP通用、標(biāo)準(zhǔn)型總線電控系統(tǒng)有三套。采用該控制系統(tǒng)切絲機(jī)銷售量占切絲機(jī)銷售總數(shù)95%以上。采用先進(jìn)總線技術(shù)使控制信息純數(shù)據(jù)化，簡化了硬件電路、線纜的數(shù)量。提高了控制系統(tǒng)可靠性。塑造了切絲機(jī)控制系統(tǒng)的新形象。但是由于基于現(xiàn)代電子、計算機(jī)、通訊的串行數(shù)據(jù)傳輸新技術(shù)；是現(xiàn)代電子技術(shù)和低壓電路融合；是二十世紀(jì)末崛起的工業(yè)自動化控制新技術(shù)，所以在工程設(shè)計和使用中還存在不少新問題。比如與傳統(tǒng)控制安裝施工比較，總線的安裝使用要求很高：總線的長度，和動力線并列鋪放距離，接地方式和位置都有明確規(guī)定。無論設(shè)計還是安裝、維護(hù)、使用抱著以往相對粗糙經(jīng)驗，總線都不可能在惡劣工業(yè)環(huán)境中正常使用。另外由于牽涉新技術(shù)多，在使用維護(hù)中對用戶工程技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)都有較高要求。
1 總線問題現(xiàn)狀
從全國切絲機(jī)用戶售后服務(wù)反饋信息統(tǒng)計，因為總線電纜接線、布線和從站問題造成故障而不能及時處理占總故障率30%。如何提高總線控制可靠性，以及提高系統(tǒng)自診斷能力，讓用戶在第一時間發(fā)現(xiàn)問題，清楚問題準(zhǔn)確位置，即時加以處理，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務(wù)效率和公司形象的當(dāng)務(wù)之急。
2 圖形信息式PROFIBUS-DP總線診斷自診斷功能。
西門子PROFIBUS-DP總線是切絲機(jī)的核心應(yīng)用技術(shù)之一，整個切絲機(jī)控制顯示數(shù)據(jù)傳遞都由它完成。但是PROFIBUS-DP總線和掛接在總線上從站自診斷應(yīng)用開發(fā)還是空白。現(xiàn)在切絲機(jī)總線一旦出問題完全憑經(jīng)驗處理，很多用戶因缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗無從下手。售后服務(wù)因缺少具體總線故障信息無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，增加服務(wù)難度和服務(wù)成本。在查閱西門子PROFIBUS-DP總線診斷資料基礎(chǔ)上。開發(fā)了關(guān)于切絲機(jī)PROFIBUS-DP總線系統(tǒng)圖形信息自診斷功能。
2.1 PROFIBUS-DP總線診斷功能塊應(yīng)用說明
在切絲機(jī)源程序中嵌入PROFIBUS-DP總線診斷功能塊FB125。該功能塊主要是針對西門子公司PROFIBUS-DP總線產(chǎn)品開發(fā)運(yùn)用。由于切絲機(jī)電控系統(tǒng)內(nèi)部掛接在總線上的從站分別是英國CT公司驅(qū)動器，德國PHONEIX公司INLINE分散式數(shù)字量、模擬量輸入輸出模塊。是非西門子公司產(chǎn)品，診斷數(shù)據(jù)、格式、含義和西門子公司總線產(chǎn)品完全不一樣。所以在熟悉FB125功能塊接口參數(shù)含義基礎(chǔ)上，還要研究PHONEIX公司INLINE分散模塊，英國CT公司驅(qū)動器診斷數(shù)據(jù)規(guī)范，并進(jìn)行測試和編譯使FB125處理數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確報告從站模塊診斷信息。比如故障位置、故障器件名稱、故障原因和排除方法。
2.1.1 總線診斷功能塊調(diào)用和參數(shù)說明
FB125功能塊在程序OB1、OB82 、OB86中直接調(diào)用，調(diào)用后及輸入輸出參數(shù)描述如下：

Network: 4該程序塊用于切絲機(jī)分布PROFIBUS-DP總線的診斷(interrupt)

CALL "DETAIL_DP_DIAG" , "DETAIL_DIAG_DB"
DP_MASTERSYSTEM :=1 // 主站地址號。
EXTERNAL_DP_INTERFACE:=FALSE //PROFIBUS-DP是集成總線接口。
MANUAL_MODE :=DB50.DBX126.0 //診斷模式：自動模式設(shè)定為“0”；手動模式設(shè)定為“1”。
SINGLE_STEP_SLAVE :=DB50.DBX126.1 //切換顯示另一個故障從站標(biāo)志。
SINGLE_STEP_ERROR :=DB50.DBX126.2 //切換到已指示的故障從站上另一個錯誤標(biāo)志。
RESET :=DB50.DBX126.3 //總線復(fù)位。
SINGLE_DIAG :=DB50.DBX126.4 //手動模式：讀指定的DP從站信息。
SINGLE_DIAG_ADR :="DB50".SING_DIAG_ADR // 手動模式:被單獨(dú)診斷的從站地址。
ALL_DP_SLAVES_OK :=DB50.DBX126.5 //所有DP從站無故障，總線“OK”。
SUM_SLAVES_DIAG :="DB50".SUM_SLAVES_DIAG//所有出故障的從站數(shù)量。
SLAVE_ADR :="DB50".SLAVE_ADR //故障從站地址（1-126）。
SLAVE_STATE :="DB50".SLAVE_STATE //地址所指示故障從站的狀態(tài)。（0:DP從站OK；1：DP從站失敗 ；2 ：DP從站故障; 3：DP從站沒有被配置或被診斷。
SLAVE_IDENT_NO :="DB50".SLAVE_IDENT_NO //地址所指示故障從站的“ID”號碼。
ERROR_NO :="DB50".ERROR_NO //地址所指示故障從站的錯誤號碼。
ERROR_TYPE :="DB50".ERROR_TYPE //地址所指示故障從站的錯誤類型。
MODULE_NO :="DB50".MODULE_NO //地址所指示故障從站的故障模塊號碼。
MODULE_STATE :="DB50".MODULE_STATE //地址所指示故障從站的故障模塊狀態(tài)。
CHANNEL_NO :="DB50".CHANNEL_NO //地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道號碼。
CHANNEL_TYPE :="DB50".CHANNEL_TYPE //地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道類型。
CHANNEL_ERROR_CODE :="DB50".CHANNEL_ERROR_ CODE//地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道號碼。
CHANNEL_ERROR_INFO_1 :="DB50".CHANNEL_ERROR_ INFO_1//地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道錯誤信息類型。
CHANNEL_ERROR_INFO_2 :="DB50".CHANNEL_ERROR_ INFO_2//S7診斷錯誤類型為“4”信息的位號碼（必須是S7模塊）。
DIAG_COUNTER :="DB50".DIAG_COUNTER //顯示“DP”從站所有診斷的總和。
DIAG_OVERFLOW :=DB50.DBX126.6 //同時接收的診斷從站數(shù)量大于“32".
BUSY :=DB50.DBX126.7 //指示“FB”塊在處理“DP”系統(tǒng)。

程序中FB125功能塊的例證數(shù)據(jù)塊DB125用于存貯診斷數(shù)據(jù)。總線從站診斷信息分別放在DBB932---DBB1271字節(jié)中。其中：
·DBB932到1175存貯當(dāng)前故障從站標(biāo)準(zhǔn)診斷數(shù)據(jù)。
·DBB1176到1191作為位寄存器標(biāo)示配置的總線從站。
·DBB1192到1207作為位寄存器標(biāo)示總線已處理的總線從站。
·DBB1208到1223作為位寄存器標(biāo)示總線未處理的總線從站。
·DBB1224到1239作為位寄存器標(biāo)示故障總線從站。
·DBB1240到1255作為位寄存器標(biāo)示故障和受影響總線從站。
·DBB1256到1271作為位寄存器存貯故障和受影響總線從站，直至CPU從啟動或復(fù)位清零。
·DBB1272到1397存貯診斷總線從站地址。
在上面診斷字節(jié)中總線節(jié)點(diǎn)以位寄存器形式存貯標(biāo)示時，各從站地址在字節(jié)中分布位置圖標(biāo)示如下：

從站地址在字節(jié)中分布圖（圖一）
2.2 總線從站設(shè)置和診斷數(shù)據(jù)處理
在PROFIBUS-DP總線診斷中，診斷信息的準(zhǔn)確程度取決于從站本身的診斷技術(shù)狀態(tài)。從站診斷信息越豐富說明從站總線自診斷功能越強(qiáng)大。
2.2.1 CT驅(qū)動器總線診斷數(shù)據(jù)處理
英國CT驅(qū)動器PROFIBIS-DP總線接口模塊提供標(biāo)準(zhǔn)總線診斷信息。信息排列如下表：

PROFIBIS-DP標(biāo)準(zhǔn)總線診斷信息
從站各狀態(tài)字節(jié)包含了總線從站的詳細(xì)狀態(tài)信息義及狀態(tài)處理建議。各狀態(tài)字節(jié)的位信息及處理建議分別見下表。


2.2.2 PHOENIX公司 INLINEF分布數(shù)字模擬量輸入輸出模塊總線診斷數(shù)據(jù)處理
INLINE分布數(shù)字模擬量輸入輸出模塊總線診斷數(shù)據(jù)除了提供標(biāo)準(zhǔn)總線診斷信息外，按照提供PDU狀態(tài)診斷信息格式設(shè)置，還可以處理更準(zhǔn)確的總線從站內(nèi)部診斷信息。PDU狀態(tài)診斷信息數(shù)據(jù)塊如下表：

INLINE模塊DP/V1模式產(chǎn)生PDU狀態(tài)診斷信息數(shù)據(jù)字節(jié)（表四）
在上表中當(dāng)INLINE模塊出現(xiàn)任何故障時以DP/V1模式產(chǎn)生PDU狀態(tài)診斷信息里顯示的故障類型代碼、槽號的位置代碼編譯后可準(zhǔn)確顯示模塊診斷信息。
比如在STEP7診斷檢測畫面通過總線以DP/V1模式產(chǎn)生PDU狀態(tài)診斷信息顯示下面畫面信息。根據(jù)上表數(shù)據(jù)字節(jié)含義查詢INLINE 故障類型代碼手冊可檢測 一個INLINE模塊組二號端子出現(xiàn)I/O故障。

DP/V1模式產(chǎn)生PDU狀態(tài)診斷信息顯示INLINE從站二號端子I/O故障（圖二）

2.3 ROFIBUS-DP總線系統(tǒng)圖形信息自診斷功能監(jiān)控畫面圖

ROFIBUS-DP總線系統(tǒng)圖形信息自診斷功能監(jiān)控畫面圖（圖三）
上圖為自行開發(fā)應(yīng)用于切絲機(jī)的PROFIBUS-DP總線系統(tǒng)圖形信息自診斷功能監(jiān)控畫面。畫面由總線配置狀態(tài)圖標(biāo)、總線從站信息顯示框、總線從站信息操作查詢按鈕組成。通過總線診斷畫面可以監(jiān)控切絲機(jī)總線當(dāng)前狀態(tài)。總線上任何一個從站總線故障相應(yīng)配置圖上狀態(tài)圖標(biāo)圓球會變成紅色，指示該從站有故障。“總線狀態(tài)”標(biāo)題信息欄由正常綠色變成紅色顯示“故障”字樣。“故障從站總數(shù)” 標(biāo)題信息欄顯示所有出現(xiàn)故障從站數(shù)量。“故障從站地址”標(biāo)題顯信息欄顯示當(dāng)前出現(xiàn)故障從站地址號。“從站狀態(tài)”標(biāo)題信息欄描述顯示故障程度；如果顯示從站失效，可能原因當(dāng)前故障從站從總線上脫離；如果顯示從站故障，可能原因從站內(nèi)部有故障，而從站并沒有<