基于PROFIBUS-DP的計算機數控系統

　　(4) PROFIBUS-DP的應用，構成了一種新的全分散性數控系統的體系結構。從根本上改變了DCS集中與分散相結合的集散控制系統體系，簡化了系統結構，提高了可靠性

　　(5) PROFIBUS-DP總線構成的計算機數控系統，是一種全開放的系統。不同廠家的CNC, PLC,伺服驅動等裝置，可通過PROFIBUS-DP接Cl掛到同一總線上運行:避免因選擇了某一品牌的產品而被“框死”了使用設備的選擇范圍。

4 通信原理

　　PROFiBIUS-DP現場總線數據鏈路層包括兩種介質存取方式，即令牌總線方式和主一從方式的混合存取方式。其中，令牌總線方式與局域網ICFE802.4中的規約相一致。它規定了主站間的介質存取控制方式。本系統采用單主站的線型網絡拓撲結構，因此只討論主站與從站之間的介質存取控制規約。純主一從方式的介質存取控制與局域網標準不同。它符合OSI參考模型數據鏈路層中的HDLC非平衡正常響應模式。

　　下面以主站CNC裝置和從站PLC為例，具體說明PROFIBl15-DP網數據璉路層的工作過程。如圖2所示，主站CNC和從站PLC給出了在半雙工方式下非平衡正常響應摸式下的通信過程，具體被分為3個階段:數據鏈路的建立，數據的傳輸，數據鏈路的釋放。

圖2 PROFlBUS-DP數據鏈路層的工作過程

　　第1階段為數據鏈路的建立階段，主站CNC裝置使用U幀的置正常響應模式工SNRM命令，在地址字段A中填人從站PLC的地址，表示在多個從站的多點結構中選擇PLC為與之連接的從站，探詢位P為1，記為U:A,SNRM,P。從站PLC接到SNRM命令后，用U幀的無編號確認命令UA作為響應主站建立數據鏈路的確認，記為U:A,UA,Fo終止位F用于從站對主站探詢P的應答。這，一過程在實際操作中是通過專有的 DVA S7通信軟件包來實現的，系統網絡中PC土位機將組態好的主站CNC和從站PLC的地址和特性參量傳送給主站CNC ,由主站CNC向從站PLC分配地址和組態，若從站PLC的特性與主站分配的特性相同，便承認自己是該從站，并與主站建立數據鏈路的連接。第2階段為數據幀的傳輸階段，主站CNC中的固有程序循環執行，向特定的數據塊naa中寫人指令參數，特定的功能塊F刊從中讀取參數并向從站PLC發送，第一個編號為0的信息頓中N(S)=0，由于未接到PLC的從站頓，N(R)--D,則此f頓記為f; A, N(S)=0, N(R)=0。第2,3個從主站連續發送的信息幀則記為I:A, N(S)=1,N(R) =0與1: A, N(S) =2, N(R)=0。如果主站在發送第3個幀時使用了探詢位P,而且從站PLC也有信息幀要發送，則此I幀記為I: A, N(S)=0, N(R)=3。其中N(5)=0表示從站PLC發送的I幀序號為0: N(R)=3表示從站PLC已正確接收序號為2及它以前的I幀，下一次主站發送的I幀序號應為3,這里的N( R)也起到了對主站發送I幀的捎帶確認作用。若從站PLC只有一幀發送，應標志終止符F,此時的f幀為，:A, N(S) =0, N( R)=3, Fo

　　第3階段為數據鏈路的釋放階段。當主站CNC裝置和從站PLC都沒有信息幀要發送，或者主站將與其它從站建立鏈路連接時，則應釋放此鏈路連接。此時，主站可使用U幀釋放連接命令DISC來釋放連接，即U: A, DISC, P。從站PLC則用U禎的UA予以確認，即U: A,UA,Fo。至此，一次完整的數據鏈路中幀的傳輸過程結束了。

5 結束語

　　計算機數控系統采用了PROFIHLTS-DP現場總線控制模式后，不但整個系統可靠性強、結構簡單、操作方便。而且，可根據用戶實際需要對數控系統的硬、軟件進行靈活配置，真正實現計算機數控系統的開放性。相信隨著數字化和網絡時代的到來，該系統的應用會越來越普及。