PB-B-RS485总线桥在纺织机械系统的应用

    国内某著名纺织集团工厂信息化的系统车间级监控采用PROFIBUS现场总线，需要实时采集每个纺纱机的数据。纺织生产线由于工艺的不同，纺纱设备制造商不同，通讯接口不一，协议不同，如何将这些纺纱设备集成到PROFIBUS网络中，这是设计者必须要解决的问题。通过采用鼎实科技的PB-B-RS485总线桥实现了PROFIBUS与第三方自定义协议设备的通讯。

一、系统结构

    系统采用PROFIBUS现场总线，PLC SIEMENSE S7400 PLC，通过PB-B-RS485与各种纺纱机通讯接口连接。

二、某典型纺纱机通讯规约

    PB-B-RS485总线桥是PROFIBUS到RS485的透明转换桥，在RS485端可以与自由协议通讯，应用灵活简单。本章将介绍PB-B-RS485总线桥与某典型纺纱机通讯的实现过程。

    1、通讯方式：主机循环查询分机。

    2、帧格式：异步通讯方式，起始位(1bit)+数据位(9bits)+停止位(1bit)

    其中：数据位的第9位为地址/命令或数据区分位，1—address，0—command or date

    即：在主机发送“地址”时，第9位要置“1”，发送“命令”或“数据”时，第9位清“0”。

    主机读命令：地址+地址+68H

    分机回应数据顺序：数据（33bytes）＋纵向XOR校验（1byte）

    A班产量   （3bytes）bcd

    B班产量   （3bytes）bcd

    C班产量   （3bytes）bcd

    D班产量   （3bytes）bcd

    总班产量   （3bytes）bcd

    车速度     （3bytes）bin

    倒计数     （2bytes）bcd

    定长       （2bytes）bcd

    低速长度   （2bytes）bcd

    底数速度   （2bytes）bcd

    高速速度   （2bytes）bcd

    速度比率   （2bytes）bcd

    面板密码   （2bytes）bcd

    当前班号   （1bytes）bin  (0-A, 1-B, 2-C,3-D)

    主机写命令：地址+地址+59H+数据(32bytes)+纵向XOR校验（1byte）

    A班产量   （3bytes）bcd

    B班产量   （3bytes）bcd

    C班产量   （3bytes）bcd

    D班产量   （3bytes）bcd

    总班产量   （3bytes）bcd

    车速度     （3bytes）bin

    倒计数     （2bytes）bcd

    定长       （2bytes）bcd

    低速长度   （2bytes）bcd

    底数速度   （2bytes）bcd

    高速速度   （2bytes）bcd

    速度比率   （2bytes）bcd

    面板密码   （2bytes）bcd

    分机回应主机：同读命令时的回应

    换班命令：地址+地址+60H+班号(1bytes)

    班号：0—A, 1-B, 2-C,3-D

    分机只执行，不回应。[page]

三、PB-B-RS485总线桥的设置

    上述通讯规约采用地址/数据标识位，这是一种比较特殊通讯方式，主要应用在总线型的多机系统中。目前市场上PROFIBUS DP—RS232，RS485协议转换网关很多，但具有地址/数据标识位功能的协议转换网关很少。鼎实科技生产的PROFIBUS总线桥一直以稳定、方便、易用的特性在工业应用中处于领先地位。

1、 地址/数据标识位原理

    地址/数据标识位表示数据帧还是地址帧，与485协议中某一个字节作为地址数据还是数据有所不同，地址/数据标识位是采用TB8作为标志。

    多机通信可以按照以下协议进行：

    ⑴ 首先使所有从机处于只接收地址帧的状态。

    ⑵ 主机先发送一帧地址信息，表示该帧为地址信息。

    ⑶ 从机接收到地址帧后，各自将接收的地址与本从机的地址比较。对于地址相符的那个从机，使相应位清0，以接收主机随后发来的所有信息；对于地址不符的从机，仍保持相应位为1，对于主机随后发来的数据不予理睬，直至发送新的地址帧。

    ⑷ 当从机发送数据结束后，发送一帧校验和，并置相应位为1，作为从机数据传送数据结束标志。

2、PB-B-RS485总线桥的设置

    用户不需要了解上述地址/数据标志位的具体实现，直接根据PB-B-RS232/485的GSD文件进行配置即可实现地址/数据标志位。

    见图4示STEP 7的配置界面。

3、PROFIBUS与RS485设备数据的映射

四、结束语

    纺织设备生产制造商繁多，不同的设备生产商使用了不同品牌的小型控制器，比如台达、西门子200、光洋、欧姆龙、艾默生、施耐德、和利时等品牌的小型PLC，小型PLC一般只具有RS232/485串口，可以满足纺机的简单应用，但是不适应纺织车间大数量纺机的联网需求，北京鼎实公司的PB-B-RS232/485总线桥设备，使在不更改原设备电控装置的情况下，实现了上百台纺机联网控制。

    该系统自运行以来，PLC与各纺纱机之间通讯一直很正常，未出现过任何软、硬件故障以及其它干扰现象，有效地保证了自动控制系统的正常运行。PLC通过PB-B-RS232/485总线桥与第三方自由协议通讯是一种很有效的方法。由此看来，利用PB-B-RS232/485总线桥来解决PROFIBUS主站（SIEMENSE S7300/400,ABB AC800,横河DCS，AB PLC）与第三方小PLC（台达、西门子200、光洋、欧姆龙、艾默生、施耐德、和利时）之间的通讯是一个值得推广的方式，在纺织系统信息化进程中，一定会取得更加成功的应用。