PROFIBUS-DP總線(xiàn)及在煙草設備上的應用

五、GSD文件

　　每一個(gè)PROFIBUS-DP主站、從站可能是不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品，在組建系統時(shí)需要有設備描述數據庫文件，這就是GSD文件。GSD文件是用特定格式描述現場(chǎng)設備技術(shù)參數的ASCⅡ文件，它是專(zhuān)門(mén)軟件環(huán)境下編輯生成的。詳情可參見(jiàn)參考文件[2]。使用根據GSD文件所做的組態(tài)工具可以將不同廠(chǎng)商的設備集成在同一總線(xiàn)系統中。這些是PROFIBUS-DP智能芯片工作的環(huán)境，一旦含有PROFIBUS-DP智能芯片的DP從站生成GSD文件后，相當于該從站持有一個(gè)通用的“身份證”，則這個(gè)從站可在任一DP主站下組建系統。

六、PROFIBUS-DP總線(xiàn)在煙草設備上的應用

　　1.PROFIBUS-DP芯片SPC3在YJ17/YJ27卷接機組（7000支/分鐘）上的應用

　　SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）集成了完整的DP協(xié)議，包含方式寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器、各種緩沖器指針和緩沖區等。它有8根數據線(xiàn)及11根地址線(xiàn)，其中低8位地址線(xiàn)與數據線(xiàn)復用，可外接80C32、80C116、80C165、HC11、HC16、HC196等單片機。

　　YJ17/YJ27卷接機組是中煙機械集團公司于上世紀90年代中期從德國HUANI公司引進(jìn)的技術(shù)，相當于PROTOS70。其生產(chǎn)原料是煙絲、濾棒、盤(pán)紙、水松紙、膠等，產(chǎn)品是卷制好的一支支香煙。在高速運行的過(guò)程中，煙絲與濾棒的進(jìn)料、盤(pán)紙與水松紙的拼接等等一系列動(dòng)作都影響煙支的質(zhì)量。YJ17/YJ27卷接機組及PROTOS70其傳統的參數調節主要靠機械和電氣的各種開(kāi)關(guān)、手柄、按紐、繼電器來(lái)控制，繁瑣而不精確。我們通過(guò)PROFIBUS-DP組建控制系統，操作工根據機器狀態(tài)在觸摸屏上很容易地精確設置，調節生產(chǎn)過(guò)程中的各項參數。

　　YJ17/YJ27卷接機組電控系統原理框圖見(jiàn)圖四。在每個(gè)DP從站上都帶有SPC3芯片及其相關(guān)的硬件電路。主站上可以設置各種參數，如：機器運行速度、進(jìn)料情況、煙支數量、煙支稀釋度上下限、煙支重量上下限等等。從站參照這些設定值控制機器正常運轉;而機器動(dòng)態(tài)、靜態(tài)的各種參數由每個(gè)從站搜集整理并在主站上可一覽無(wú)余。中間數據傳輸就是PROFIBUS-DP的功勞了。每個(gè)模塊（主、從站）的功能實(shí)施靠軟件設計人員來(lái)完成。

　　2.帶PROFIBUS-DP接口的成型產(chǎn)品在濾棒成型機、卷煙/濾棒儲存輸送系統等產(chǎn)品上的應用

　　濾棒成型機生產(chǎn)原料是絲束、盤(pán)紙、塑化劑、膠等，產(chǎn)品是卷制好的一支支濾棒，在高速運行的過(guò)程中，絲束進(jìn)料、塑化、拉伸以及盤(pán)紙的拼接等等一系列動(dòng)作都影響濾棒的質(zhì)量。卷煙/濾棒儲存輸送系統是將卷制好的卷煙/濾棒從卷接機組/成型機輸送到包裝機/發(fā)射機，考慮到上下游機的速度匹配，卷煙/濾棒儲存輸送系統還應具有一定中間緩沖能力，以保證整條生產(chǎn)線(xiàn)連續可靠的運行。

　　隨著(zhù)FCS（FIELD CONTROL SYSTEM）不斷發(fā)展，采用PROFIBUS-DP總線(xiàn)接口的成型產(chǎn)品愈來(lái)愈多，其應用也越來(lái)越廣。由于PROFIBUS-DP總線(xiàn)前面所述的種種優(yōu)點(diǎn)，我們在對濾棒成型機、卷煙/濾棒儲存輸送系統等產(chǎn)品的電控系統進(jìn)行設計時(shí)，一般采用帶PROFIBUS-DP接口的PLC、工控機、觸摸屏、驅動(dòng)系統、I/O模塊等器件構成PROFIBUS總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，其一般配置如圖五所示。

七、結論

　　從以上的討論可知，PROFIBUS-DP網(wǎng)只有三層結構，是一種低級的工業(yè)局域網(wǎng)，而使用了主-從方式的介質(zhì)存取控制方式，使該網(wǎng)的實(shí)時(shí)性遠遠高于其它局域網(wǎng)，因而特別適合用于工業(yè)現場(chǎng)。該總線(xiàn)在上述實(shí)例中應用效果良好，從站與主站之間進(jìn)行有效的、可靠的信號傳輸，但在實(shí)際應用中，也存在一定的缺陷，如若向網(wǎng)中增加或刪除站點(diǎn)時(shí)，不能真正實(shí)現“即插即用”，而要重新初始化整個(gè)網(wǎng)絡(luò )，并對各站重新排序，這一過(guò)程實(shí)現起來(lái)比較麻煩。但與以前煙草設備上應用的分散性控制技術(shù)（DCS）相比，PROFIBUS-DP網(wǎng)有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先，在DCS系統中，儀表是非智能化的設備，它只是簡(jiǎn)單地測量外部信號并轉化成模擬信號進(jìn)行傳輸，而FCS系統則將采集到的檢測和控制信息就地處理并就地使用，因而具有智能化的特點(diǎn);其次，將獲得的故障信息分散在現場(chǎng)裝置中進(jìn)行控制、報警和趨勢分析，從而實(shí)現了“危險分散”，增加了整個(gè)系統的可靠性;再者，采用開(kāi)方式的結構和同一的國際標準，網(wǎng)絡(luò )可采用多種拓撲結構及不同廠(chǎng)家的軟硬件和通訊規程，即兼顧了產(chǎn)品的兼容性,最后，PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )傳輸速度高，抗干擾能力強，是一種性能優(yōu)良的現場(chǎng)總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò )。

參考文獻：

　　[1] 陽(yáng)憲惠. 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其應用，清華大學(xué)出版社，1999.9.

　　[2] Device Description Data Files GSD SIEMENS 1999.

　　[3] SPSC3 User Description SIEMENS 1996.

　　[4] 惠敦炎. PROFIBUS-DP之擴展功能，自動(dòng)化博覽2002年第1期.