摘要
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。

1.  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。

 

 

 

 

 

2.  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。
2.1通讯方式：主机循环查询分机。
2.2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

 

 

图2 数据/地址校验位

 

 

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。

3.  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。
3.1  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。

 

 

 

图3 多机通讯方式

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。
3.2  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。
见图4示STEP 7的配置界面。

图4 PB-B-RS232的设置

3.3  PROFIBUS与RS232/485设备数据的映射

图5 PROFIBUS主站、接口、纺纱机报文格式

图6 PROFIBUS主站、接口、现场设备的报文格式

4.  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。