[摘要] 結合工程應用實例介紹了PROFIBUS-DP現場總線診斷功能開發和運用
[關鍵詞] PROFIBUS-DP 現場總線 診斷功能
Abstract combined with practical application of engineering, this paper introduces how to develop and apply the diagnosing function of one kind important of field buses: PROFIBUS-DP.
Key words PROFIBUS-DP field bus diagnosing function
0 前言
切絲機是煙草制絲線的主機設備。設備控制系統的可靠性、先進性直接影響用戶生產效率和經濟效益。我公司從一九九八年開發新型切絲機以來基于串行數據通訊總線電控系統先后開發了六套，其中運用西門從PROFIBUS-DP通用、標準型總線電控系統有三套。采用該控制系統切絲機銷售量占切絲機銷售總數95%以上。采用先進總線技術使控制信息純數據化，簡化了硬件電路、線纜的數量。提高了控制系統可靠性。塑造了切絲機控制系統的新形象。但是由于基于現代電子、計算機、通訊的串行數據傳輸新技術；是現代電子技術和低壓電路融合；是二十世紀末崛起的工業自動化控制新技術，所以在工程設計和使用中還存在不少新問題。比如與傳統控制安裝施工比較，總線的安裝使用要求很高：總線的長度，和動力線并列鋪放距離，接地方式和位置都有明確規定。無論設計還是安裝、維護、使用抱著以往相對粗糙經驗，總線都不可能在惡劣工業環境中正常使用。另外由于牽涉新技術多，在使用維護中對用戶工程技術人員業務素質都有較高要求。
1 總線問題現狀
從全國切絲機用戶售后服務反饋信息統計，因為總線電纜接線、布線和從站問題造成故障而不能及時處理占總故障率30%。如何提高總線控制可靠性，以及提高系統自診斷能力，讓用戶在第一時間發現問題，清楚問題準確位置，即時加以處理，是提高產品質量、售后服務效率和公司形象的當務之急。
2 圖形信息式PROFIBUS-DP總線診斷自診斷功能。
西門子PROFIBUS-DP總線是切絲機的核心應用技術之一，整個切絲機控制顯示數據傳遞都由它完成。但是PROFIBUS-DP總線和掛接在總線上從站自診斷應用開發還是空白。現在切絲機總線一旦出問題完全憑經驗處理，很多用戶因缺乏實際操作經驗無從下手。售后服務因缺少具體總線故障信息無法實現遠程診斷，增加服務難度和服務成本。在查閱西門子PROFIBUS-DP總線診斷資料基礎上。開發了關于切絲機PROFIBUS-DP總線系統圖形信息自診斷功能。
2.1 PROFIBUS-DP總線診斷功能塊應用說明
在切絲機源程序中嵌入PROFIBUS-DP總線診斷功能塊FB125。該功能塊主要是針對西門子公司PROFIBUS-DP總線產品開發運用。由于切絲機電控系統內部掛接在總線上的從站分別是英國CT公司驅動器，德國PHONEIX公司INLINE分散式數字量、模擬量輸入輸出模塊。是非西門子公司產品，診斷數據、格式、含義和西門子公司總線產品完全不一樣。所以在熟悉FB125功能塊接口參數含義基礎上，還要研究PHONEIX公司INLINE分散模塊，英國CT公司驅動器診斷數據規范，并進行測試和編譯使FB125處理數據能夠準確報告從站模塊診斷信息。比如故障位置、故障器件名稱、故障原因和排除方法。
2.1.1 總線診斷功能塊調用和參數說明
FB125功能塊在程序OB1、OB82 、OB86中直接調用，調用后及輸入輸出參數描述如下：

Network: 4該程序塊用于切絲機分布PROFIBUS-DP總線的診斷(interrupt)

CALL "DETAIL_DP_DIAG" , "DETAIL_DIAG_DB"
DP_MASTERSYSTEM :=1 // 主站地址號。
EXTERNAL_DP_INTERFACE:=FALSE //PROFIBUS-DP是集成總線接口。
MANUAL_MODE :=DB50.DBX126.0 //診斷模式：自動模式設定為“0”；手動模式設定為“1”。
SINGLE_STEP_SLAVE :=DB50.DBX126.1 //切換顯示另一個故障從站標志。
SINGLE_STEP_ERROR :=DB50.DBX126.2 //切換到已指示的故障從站上另一個錯誤標志。
RESET :=DB50.DBX126.3 //總線復位。
SINGLE_DIAG :=DB50.DBX126.4 //手動模式：讀指定的DP從站信息。
SINGLE_DIAG_ADR :="DB50".SING_DIAG_ADR // 手動模式:被單獨診斷的從站地址。
ALL_DP_SLAVES_OK :=DB50.DBX126.5 //所有DP從站無故障，總線“OK”。
SUM_SLAVES_DIAG :="DB50".SUM_SLAVES_DIAG//所有出故障的從站數量。
SLAVE_ADR :="DB50".SLAVE_ADR //故障從站地址（1-126）。
SLAVE_STATE :="DB50".SLAVE_STATE //地址所指示故障從站的狀態。（0:DP從站OK；1：DP從站失敗 ；2 ：DP從站故障; 3：DP從站沒有被配置或被診斷。
SLAVE_IDENT_NO :="DB50".SLAVE_IDENT_NO //地址所指示故障從站的“ID”號碼。
ERROR_NO :="DB50".ERROR_NO //地址所指示故障從站的錯誤號碼。
ERROR_TYPE :="DB50".ERROR_TYPE //地址所指示故障從站的錯誤類型。
MODULE_NO :="DB50".MODULE_NO //地址所指示故障從站的故障模塊號碼。
MODULE_STATE :="DB50".MODULE_STATE //地址所指示故障從站的故障模塊狀態。
CHANNEL_NO :="DB50".CHANNEL_NO //地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道號碼。
CHANNEL_TYPE :="DB50".CHANNEL_TYPE //地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道類型。
CHANNEL_ERROR_CODE :="DB50".CHANNEL_ERROR_ CODE//地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道號碼。
CHANNEL_ERROR_INFO_1 :="DB50".CHANNEL_ERROR_ INFO_1//地址所指示故障從站的故障模塊的故障通道錯誤信息類型。
CHANNEL_ERROR_INFO_2 :="DB50".CHANNEL_ERROR_ INFO_2//S7診斷錯誤類型為“4”信息的位號碼（必須是S7模塊）。
DIAG_COUNTER :="DB50".DIAG_COUNTER //顯示“DP”從站所有診斷的總和。
DIAG_OVERFLOW :=DB50.DBX126.6 //同時接收的診斷從站數量大于“32".
BUSY :=DB50.DBX126.7 //指示“FB”塊在處理“DP”系統。

程序中FB125功能塊的例證數據塊DB125用于存貯診斷數據。總線從站診斷信息分別放在DBB932---DBB1271字節中。其中：
·DBB932到1175存貯當前故障從站標準診斷數據。
·DBB1176到1191作為位寄存器標示配置的總線從站。
·DBB1192到1207作為位寄存器標示總線已處理的總線從站。
·DBB1208到1223作為位寄存器標示總線未處理的總線從站。
·DBB1224到1239作為位寄存器標示故障總線從站。
·DBB1240到1255作為位寄存器標示故障和受影響總線從站。
·DBB1256到1271作為位寄存器存貯故障和受影響總線從站，直至CPU從啟動或復位清零。
·DBB1272到1397存貯診斷總線從站地址。
在上面診斷字節中總線節點以位寄存器形式存貯標示時，各從站地址在字節中分布位置圖標示如下：

從站地址在字節中分布圖（圖一）
2.2 總線從站設置和診斷數據處理
在PROFIBUS-DP總線診斷中，診斷信息的準確程度取決于從站本身的診斷技術狀態。從站診斷信息越豐富說明從站總線自診斷功能越強大。
2.2.1 CT驅動器總線診斷數據處理
英國CT驅動器PROFIBIS-DP總線接口模塊提供標準總線診斷信息。信息排列如下表：

PROFIBIS-DP標準總線診斷信息
從站各狀態字節包含了總線從站的詳細狀態信息義及狀態處理建議。各狀態字節的位信息及處理建議分別見下表。


2.2.2 PHOENIX公司 INLINEF分布數字模擬量輸入輸出模塊總線診斷數據處理
INLINE分布數字模擬量輸入輸出模塊總線診斷數據除了提供標準總線診斷信息外，按照提供PDU狀態診斷信息格式設置，還可以處理更準確的總線從站內部診斷信息。PDU狀態診斷信息數據塊如下表：

INLINE模塊DP/V1模式產生PDU狀態診斷信息數據字節（表四）
在上表中當INLINE模塊出現任何故障時以DP/V1模式產生PDU狀態診斷信息里顯示的故障類型代碼、槽號的位置代碼編譯后可準確顯示模塊診斷信息。
比如在STEP7診斷檢測畫面通過總線以DP/V1模式產生PDU狀態診斷信息顯示下面畫面信息。根據上表數據字節含義查詢INLINE 故障類型代碼手冊可檢測 一個INLINE模塊組二號端子出現I/O故障。

DP/V1模式產生PDU狀態診斷信息顯示INLINE從站二號端子I/O故障（圖二）

2.3 ROFIBUS-DP總線系統圖形信息自診斷功能監控畫面圖

ROFIBUS-DP總線系統圖形信息自診斷功能監控畫面圖（圖三）
上圖為自行開發應用于切絲機的PROFIBUS-DP總線系統圖形信息自診斷功能監控畫面。畫面由總線配置狀態圖標、總線從站信息顯示框、總線從站信息操作查詢按鈕組成。通過總線診斷畫面可以監控切絲機總線當前狀態。總線上任何一個從站總線故障相應配置圖上狀態圖標圓球會變成紅色，指示該從站有故障。“總線狀態”標題信息欄由正常綠色變成紅色顯示“故障”字樣。“故障從站總數” 標題信息欄顯示所有出現故障從站數量。“故障從站地址”標題顯信息欄顯示當前出現故障從站地址號。“從站狀態”標題信息欄描述顯示故障程度；如果顯示從站失效，可能原因當前故障從站從總線上脫離；如果顯示從站故障，可能原因從站內部有故障，而從站并沒有<