PROFIBUS-DP總線及在煙草設備上的應用

五、GSD文件

　　每一個PROFIBUS-DP主站、從站可能是不同廠商的產品，在組建系統時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設備技術參數的ASCⅡ文件，它是專門軟件環境下編輯生成的。詳情可參見參考文件[2]。使用根據GSD文件所做的組態工具可以將不同廠商的設備集成在同一總線系統中。這些是PROFIBUS-DP智能芯片工作的環境，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通用的“身份證”，則這個從站可在任一DP主站下組建系統。

六、PROFIBUS-DP總線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協議，包含方式寄存器、狀態寄存器、中斷寄存器、各種緩沖器指針和緩沖區等。它有8根數據線及11根地址線，其中低8位地址線與數據線復用，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公司引進的技術，相當于PROTOS70。其生產原料是煙絲、濾棒、盤紙、水松紙、膠等，產品是卷制好的一支支香煙。在高速運行的過程中，煙絲與濾棒的進料、盤紙與水松紙的拼接等等一系列動作都影響煙支的質量。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關、手柄、按紐、繼電器來控制，繁瑣而不精確。我們通過PROFIBUS-DP組建控制系統，操作工根據機器狀態在觸摸屏上很容易地精確設置，調節生產過程中的各項參數。

　　YJ17/YJ27卷接機組電控系統原理框圖見圖四。在每個DP從站上都帶有SPC3芯片及其相關的硬件電路。主站上可以設置各種參數，如：機器運行速度、進料情況、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;而機器動態、靜態的各種參數由每個從站搜集整理并在主站上可一覽無余。中間數據傳輸就是PROFIBUS-DP的功勞了。每個模塊（主、從站）的功能實施靠軟件設計人員來完成。

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

　　濾棒成型機生產原料是絲束、盤紙、塑化劑、膠等，產品是卷制好的一支支濾棒，在高速運行的過程中，絲束進料、塑化、拉伸以及盤紙的拼接等等一系列動作都影響濾棒的質量。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，以保證整條生產線連續可靠的運行。

　　隨著FCS（FIELD CONTROL SYSTEM）不斷發展，采用PROFIBUS-DP總線接口的成型產品愈來愈多，其應用也越來越廣。由于PROFIBUS-DP總線前面所述的種種優點，我們在對濾棒成型機、卷煙/濾棒儲存輸送系統等產品的電控系統進行設計時，一般采用帶PROFIBUS-DP接口的PLC、工控機、觸摸屏、驅動系統、I/O模塊等器件構成PROFIBUS總線網絡，其一般配置如圖五所示。

七、結論

　　從以上的討論可知，PROFIBUS-DP網只有三層結構，是一種低級的工業局域網，而使用了主-從方式的介質存取控制方式，使該網的實時性遠遠高于其它局域網，因而特別適合用于工業現場。該總線在上述實例中應用效果良好，從站與主站之間進行有效的、可靠的信號傳輸，但在實際應用中，也存在一定的缺陷，如若向網中增加或刪除站點時，不能真正實現“即插即用”，而要重新初始化整個網絡，并對各站重新排序，這一過程實現起來比較麻煩。但與以前煙草設備上應用的分散性控制技術（DCS）相比，PROFIBUS-DP網有著無可比擬的優點。首先，在DCS系統中，儀表是非智能化的設備，它只是簡單地測量外部信號并轉化成模擬信號進行傳輸，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;其次，將獲得的故障信息分散在現場裝置中進行控制、報警和趨勢分析，從而實現了“危險分散”，增加了整個系統的可靠性;再者，采用開方式的結構和同一的國際標準，網絡可采用多種拓撲結構及不同廠家的軟硬件和通訊規程，即兼顧了產品的兼容性,最后，PROFIBUS-DP網絡傳輸速度高，抗干擾能力強，是一種性能優良的現場總線控制網絡。

參考文獻：

　　[1] 陽憲惠. 現場總線技術及其應用，清華大學出版社，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，自動化博覽2002年第1期.