基于Profibus现场总线的控制系统

　　 图中U表示HDLC的无编号帧，U：A，SNRM，P表示在SNRM模式上选择从站A，P为探询位；U：A，UA，F表示用U帧的无编号确认命令UA作为响应主站建立数据链，F为终止位。I表示HDLC的信息帧，N（S）=0表示编号，N（R）=0表示未接收到A的从站帧，N（S）=1， N（R）=0和N（S）=2，N（R）=0表示第2，3个从主站连续发送的信息帧，第3帧中使用了探询位P表示从站也有信息帧要发送。N（R）=3表示从站A已正确接收序号为2及以前的I帧，终止符F表示从站只有一帧发送。最后当主、从站都没有信息帧要发送、或主站将与其他从站建立数据链时，主站使用U释放连接命令DISC，从站A从U帧的UA予以确认，链路传输过程结束。

4 用户界面开发

　　 基于Profibus-DP网络的控制系统主要有以下几种人机接口界面。
　　 （1）信息显示画面：主要显示当前运行状态信息，如电机的速度、变频器的运行频率以及一些故障信息；
　　 （2）设备控制画面：虽然S7-300能实现在现场总线上的数据采集和控制信号的输出，且具有一些控制算法，但复杂的控制功能仍然需要在上位机上实现人工控制，在界面中点击相应设备按钮即可对设备如变频器、变流器等进行单独控制；
　　 （3）实时报警处理：对系统实时采集的数据进行判断，发出报警信号，并按技术要求进行处理、自动进行相应设备控制；
　　 （4）报表打印及数据曲线显示等。

5 结束语

Profibus现场总线是一种数字通信网络。在系统中间层或不同层的总线设备之间均采用数字信号进行通信，由于用数字信号替代模拟信号，因而可实现一对电线上传输多个信号（包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息）同时又为多个设备提供电源，现场设备以外不再需要A/D，D/A转换部件，这样大量减少了导线和连接附件，提高了系统的可靠性和抗干扰能力。因此，这种总线控制系统几乎所有的工业控制系统以及楼宇自动化系统都可以应用，并且它还是“全集成自动化”的系统总线[1]。它使用了将控制逻辑分散到整个系统的全新理念，大大提高了工业自动化水平，最大限度地提高了生产效率，实现了工厂管理与控制一体化。它以其自身的特点和优势必将成为自动控制领域的主流方向。

参考文献：

[1] 阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社,1999.
[2] 潘晓宁,等.Profibus-DP工控网的通讯原理[J].电气传动,1999（5）：25-28.
[3] SCHICKHUBER. Mccarthy Distributed Fieldbus and Control Network System[J]. Computing Control Engineering Journal[J]. 1997,8（1）: 53-55.
[4] 赵德安,等. 一类基于PLC和Profibus-DP总线的张力自适应控制系统[J]. 信息与控制, 2002,31（2）：122-126.