組態(tài)工具ProfibusDP設(shè)備組態(tài)方法

許元元　馮勛亮

摘? 要： 通過對ProfibusDP協(xié)議的分析，基于協(xié)議進(jìn)行DP設(shè)備組態(tài)與邏輯組態(tài)。通過對DP主站組態(tài)參數(shù)的組態(tài)解析、DP從站及從站子模塊的參數(shù) 解析及輸入、輸出模塊從站劃分，達(dá)到組態(tài)工具的一體化組態(tài)實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： DCS;PROFIBUS-DP;組態(tài)軟件

引言

DCS組態(tài)軟件是過程控制中與數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理等有關(guān)的軟件，? DCS組態(tài)軟件使用可視化、易用的組態(tài)方式，為過程控制領(lǐng)域提供一種通 用的、可視化的組態(tài)工具。? DCS組態(tài)工具組態(tài)主要是針對IO板卡模塊、通 信卡模塊、網(wǎng)關(guān)卡模塊的組態(tài)。

1 ProfibusDP 介紹

profibus? 的DPV0 和DPV1? DP的功能經(jīng)過擴(kuò)展，一共有3個版本：?? DP- V0，DP-V1和DP-V2.有的用戶手冊將DP-V1簡寫為DPV1。這是主要是DPV0 。 DPV0的基本功能有總線訪問功能（ DP主站和DP從站間是主-從循環(huán)傳 送，各DP主站間為令牌傳送）、診斷功能、循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸（也就是二類主 站和一類主站之間的循環(huán)數(shù)據(jù)交互）、循環(huán)數(shù)據(jù)交換（可以實現(xiàn)中央處理 器（ PLC ）與分布式現(xiàn)場設(shè)備之間的快速循環(huán)數(shù)據(jù)交換）、保護(hù)功能、同 步與鎖定功能、網(wǎng)絡(luò)控制及組態(tài)功能。

2 DCS DP 組態(tài)

DCS組態(tài)工具新增DP組態(tài)功能PROFIBUS DP通信模塊等設(shè)備組態(tài)數(shù)據(jù) 的UDP通訊包組包及下裝，以及把I/O采集模塊、? PROFIBUS DP通信模塊、 Field Bus、設(shè)備信息以控制器、機(jī)箱、卡件的層次結(jié)構(gòu)以xml文件的形式 提供給設(shè)備管理系統(tǒng)供設(shè)備管理系統(tǒng)組態(tài)顯示。上電后，主站和從站進(jìn)入 Offline狀態(tài)，執(zhí)行自檢。主站加載總線參數(shù)集、從站加載相應(yīng)的診斷響應(yīng) 信息，主站開始監(jiān)聽總線令牌，從站等待主站對其設(shè)置參數(shù)。? DP從站可以 是：數(shù)據(jù)或模塊I/O、 AC/DC驅(qū)動器、電磁或氣動閥、人機(jī)界面（ HMI）。

2.1? DCS組態(tài)工具PROFIBUS組態(tài)界面設(shè)計

整體界面窗口主要分為三部分：設(shè)備窗口：設(shè)備窗口是一個樹形 結(jié)構(gòu)，主要包含：固定目錄下各GSD文件對應(yīng)的DP從站及其中的模塊列 表;組態(tài)窗口：用于配置設(shè)備，將設(shè)備樹的設(shè)備拖拽到此區(qū);配置顯示 窗口：添加的各DP從站及各從站下模塊地址的自動分配及NicBus側(cè)地址 的自動生成。

2.2? DCS組態(tài)工具PROFIBUS設(shè)備組態(tài)

DCS組態(tài)工具的功能主要是完成在機(jī)箱界面中對PROFIBUS模塊的添 加、參數(shù)的設(shè)定、在PROFIBUS模塊對應(yīng)的擴(kuò)展模塊界面中維護(hù)從站列表、 組態(tài)PROFIBUS從站并完成對物理地址、邏輯地址的重復(fù)性校驗。其中對 從站列表的維護(hù)主要是通過導(dǎo)入從站對應(yīng)的GSD文件，把不同廠家設(shè)備的 設(shè)備描述文件添加到設(shè)備配置庫中來對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行維護(hù)?？傮w結(jié)構(gòu)如下 圖，? 完成的主要功能：? 解析通用的GSD文件，? 每一個DP從站設(shè)備都有一個 GSD設(shè)備描述文件;設(shè)備庫維護(hù)，導(dǎo)入的GSD描述的profibus-dp設(shè)備;通訊 相關(guān)配置，用于連接DP211設(shè)備;對配置的各個模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置;提供 圖形組態(tài)，包括機(jī)箱、模塊等，進(jìn)行拖拽、點擊、刪除、通道配置等相關(guān) 操作;進(jìn)行從地址映射、從站地址檢查等;實現(xiàn)與DP211與DCS控制器軟 件的通訊服務(wù)。架構(gòu)如下：主站與從站的設(shè)置方式：?? DP主站（即DP211模 塊）和DP從站在本地機(jī)籠的一個槽位是用來放置DP211模塊的，配置上此 模塊后，自動會出現(xiàn)一個擴(kuò)展機(jī)箱，雙擊該擴(kuò)展機(jī)箱的卡槽彈出從站選擇 對話框并添加DP從站。

2.3? DCS組態(tài)工具PROFIBUS設(shè)備組態(tài)的組態(tài)流程

DP模塊的組態(tài)過程如下：（ 1） GSD文件的生成：?? GSD解析器解析完 設(shè)備后，自動在工程目錄下生成硬件設(shè)備的GSD文件;（ 2 ）根據(jù)GSD文 件中定義的DP從站有關(guān)的規(guī)范（這部分包括與從站有關(guān)的一切規(guī)范如輸 入/輸出通道的數(shù)量和類型、中斷測試的規(guī)范以及輸入/輸出數(shù)據(jù)一致 性的信息），將這部分信息中需要組態(tài)的內(nèi)容自動顯示在設(shè)備組態(tài)的通 道配置界面中，?? 默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置內(nèi)容將作為默認(rèn)的參數(shù);? （3） DCS設(shè)備 組態(tài)界面中點擊“導(dǎo)入GSD文件”進(jìn)行GSD文件的解析，在板卡維護(hù)列表 中即可看到GSD文件對應(yīng)的設(shè)備列表;（ 4 ）在DCS機(jī)箱組態(tài)界面中添加 PROFIBUS主站模塊;（ 5 ）雙擊PROFIBUS主站模塊自動彈出PROFIBUS從站 模塊配置界面，在該配置界面中進(jìn)行PROFIBUS從站設(shè)備的添加;（ 6 ）雙 擊PROFIBUS從站彈出從站組態(tài)對話框;（ 7 ）進(jìn)行PROFIBUS從站的組態(tài)，? 根據(jù)PROFIBUS從站GSD文件中定義的模塊進(jìn)行從站子模塊的添加與刪除 （input模塊、? output模塊、? input/output模塊、制造商專用模塊），并根據(jù) 屬性中的限制條件對組態(tài)做限制，如從站最大總長度、最大模塊數(shù)、最大 輸入長度、最大輸出長度等;（ 8 ）進(jìn)行保存操作：設(shè)備組態(tài)信息根據(jù)與 主DCS控制器之間的通訊協(xié)議進(jìn)行設(shè)備組態(tài)的下裝。

2.4? DCS組態(tài)工具PROFIBUS設(shè)備組態(tài)的組態(tài)功能

DCS組態(tài)軟件的主要功能如下：主站數(shù)據(jù)解析：包括主站參數(shù)數(shù)據(jù)的 解析。解析軟件版本號和硬件版本號，主站支持的波特率、可能的監(jiān)視 時間間隔以及總線插頭的信號分配。? DP主站的各項參數(shù)。如連接從站的 最多個數(shù)、上裝能力和下裝能力。從站規(guī)范的解析：這部分包括與從站有 關(guān)的一切規(guī)范（如輸入/輸出通道的數(shù)量和類型、中斷測試的規(guī)范以及 輸入/輸出數(shù)據(jù)一致性的信息）;板卡組態(tài)。在主機(jī)箱及擴(kuò)展機(jī)箱中對 ProfibusDP模塊拖拽式的增加、刪除操作。從站子模塊組態(tài)。根據(jù)從站子 模塊最大長度與最大模塊數(shù)添加子模塊，并計算添加模塊的輸入、輸出 長度。地址映射。依據(jù)從站地址自動進(jìn)行ProfibusDP地址到總線地址的映 射。保存。主要是配置信息的保存、變量的保存、數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的生成、 組態(tài)軟件中組態(tài)數(shù)據(jù)生成。界面組態(tài)的配置信息保存到本地文件。從站規(guī) 范的解析。協(xié)議組包配置。將配置數(shù)據(jù)按照DP協(xié)議的內(nèi)容進(jìn)行組包。參數(shù) 及數(shù)據(jù)映射的下裝。與控制器進(jìn)行UDP通信，并傳送協(xié)議組包文件，并返 回下裝結(jié)果。

2.5? 主要的組態(tài)參數(shù)

PROFIBUS DP模塊：安全層使能，校驗使能，冗余;?? DP主站：二類主 站地址、波特率、? GAP表維護(hù)二類主站列表、最大重試次數(shù)、最小從站 間隔、從站個數(shù)等;?? DP從站：從站類型、報警模式、鎖定請求、不鎖定 請求、同步請求、凍結(jié)請求、看門狗時間、標(biāo)準(zhǔn)7字節(jié)參數(shù)、用戶參數(shù)長 度、擴(kuò)展模塊參數(shù)長度、最大從站響應(yīng)時間、最小從站響應(yīng)時間、設(shè)備 ID、 group成組選擇等。針對每個模塊的擴(kuò)展模塊參數(shù)：模塊個數(shù)、針對每 個模塊、輸入長度、輸出長度、輸入起始地址、輸出起始地址等。

3 結(jié)束語

本文介紹的組態(tài)工具是在硬件PROFIBUS DP協(xié)議基礎(chǔ)上對DP硬件設(shè)備 進(jìn)行配置及組態(tài)。給工程組態(tài)人員提供便捷、易用、可視的集成組態(tài)環(huán)境，提升工程實施工作效率，具有很好的研究價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李瑞先.組態(tài)王軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電器傳動自動化，2006，28（5）： 49-51.

[2]北京亞控科技發(fā)展有限公司.組態(tài)王Version6.5用戶手冊[Z].2003.32-45.

[3]溫照方.SIMATICS7-200可編程序控制器教程[M].北京：北京理工大學(xué)出版 社，2002.8-12.