基于PROFIBUS－DP的FCS性能研究及诊断软件的开发-安科瑞电气.PDF

基于PROFIBUS－DP 的FCS性能研究及诊断软件的开发 曹雪华 1 （1上海安科瑞电气有限公司，上海嘉定 201801） 摘 要：分析了 PROFIBUS-DP 传输协议与报文结构，设计了一种基于串口通信的 PROFIBUS-DP 总线性能分析与诊断软件，给出了程序的实现方法和关键技术，在 PROFIBUS-DP实验平台上进行了运行调试。结果表明，该软件运行良好，可以基本完成对 PROFIBUS－DP报文采集、分析和存储等功能。 关键词：现场总线， PROFIBUS-DP，通信协议，报文，串口。 Thedesignofsoftforanalyseandthestudyof FCS’sperformance basedonPROFIBUS-DP CaoXuehua1 (1ShanghaiArcelCo.,Ltd,JiadingShanghai201801CHINA) Abstract：IntroducedcommunicationprotocolandmessagestructureofPROFIBUS-DP,designed one software based on serial port communication, The software can analyze and diagnose the performance ofPROFIBUS-DP. Presentedthemethod andthekey functionstechnique, The software is run on the communication network platform The debugging results indicate that the softwarecangather、analyseandmemorizesomekindofmessageofPROFIBUS－DP. Keywords：FieldBus,PROFIBUS,communicationprotocol,message,serialport 引言 PROFIBUS是工业自动化领域内市场占有率最高的一种现场总线技术，它包括用于制造 业自动化的PROFIBUS－DP和用于流程工业领域的PROFIBUS－PA，它是目前我国惟一的现场 总线国家标准。随着越来越多工业控制系统采用了PROFIBUS现场总线技术，对这些控制系 统进行具体的、直观的和实时的在线分析与诊断成为了最基本的要求，要想完成这样的任务， 就需要有相应的工程分析诊断工具。国内外目前所研究的这些总线性能分析诊断工程工具存 在着功能不够全面、界面不够完善、价格昂贵、不适合中国国情等问题。开发一款能够对总 线系统进行分析和诊断，方便的、性能价格比高的分析诊断工程工具必将成为急需的产品。 由于在PRIFBUS传输报文可以反映出总线性能的很多参数，包括各种故障状态。比如： 从参数化报文可以看出主站和从站的关系，从站的操作方式，包括通道参数、功能设定、装 置参数和ID号等。从组态报文可以看出从站I/0类型及性质，以及模块的I/O性质及数据 类型等。从诊断报文可以看出从站各种参数设置错误，各种组态错误，以及装置模块错误类 型。所以，本文作者就是在对PROFIBUS-DP报文进行详尽分析的基础上，采用VC++ 6.0开 发了一款基于串口通讯的PROFIBUS性能分析诊断软件。 1 PROFIBUS工作机理 1.1PROFIBUS-DP编码技术 PROFIBUS－DP交换数据使用异步传输技术和NRZ编码。NRZ编码的二进制信号“0” 或“1”的信号电平在信号持续期间维持不变。图1所示为NRZ码信号图。 起始位 0 1 0 0 1 1 0 1 奇偶校验位 停止位 图1 非归零码信号 每个数据链路层协议数据单元应由一定数量的字符组成，每个字符都是一个用于异步传 输的起——停字符。 每个字符由 11个比特组成，包括1个总是为二进制“0”的起始比特（ST），8个可以是 二进制数“0”亦可以是二进制数“1”的信息比特，1个可以是二进制“1”也可以是二进制数“0” 的偶校验比特（P），1个总是为二进制数“1”的