【PROFIBUS-DP网络从站自动诊断系统在热轧带钢生产线的应用】 xp系统诊断网络

　　摘要：通过WINCC画面的直观显示对控制系统的硬件故障诊断、通讯诊断以及模块通道诊断达到了简明的控制效果，极大地降低了故障率。本文具有重要的应用价值。 　　关键词：PROFIBUS-DP总线；自动诊断；图形信息式
　　中图分类号：TP273.5 文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 24-0000-01
　　PROFIBUS-DP Network Station Automated Diagnostic System in Hot Strip Production Line
　　Dong Changqun,Liu Hui
　　(Automation Division of Laiwu Steel Group,Laiwu271104,China)
　　Abstract:Intuitive the WINCC picture of the control system hardware fault diagnosis,communication diagnostics and module channel diagnostic of a simple control effect,greatly reduce the failure rate.This article has important application value.
　　Keywords:The PROFIBUS-DP bus;Automatic diagnosis;Graphical information type
　　一、PROFIBUS-DP总线技术概述
　　PROFIBUS是当前最为流行的现场总线技术之一，PROFIBUS根据应用特点可分为PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-PA三个兼容版本。PROFIBUS-DP[1]是经过优化的高速、廉价的通信连接，专为自动控制系统和设备级分散I/O之间通信设计，使用PROFIBUS-DP模块可取代价格昂贵的24V或0～20mA并行信号线，用于分布式控制系统数据传输。在热轧带钢生产线中，由于控制的复杂性、现场多种设备相互之间存在干扰以及系统可靠性要求高等特点，所以采用高可靠性的中央控制器如PLC和现场总线技术即PROFIBUS，即采用SIMATIC S7-200 CPU224控制执行机构，并通过PROFIBUS-DP现场总线由工控机（或PC机）进行监控。现以热轧线某一区域的网络结构为例简单介绍，如下图1所示：
　　
　　图1 网络结构图
　　（1）整个控制系统连接在两路PROFIBUS-DP总线上，每路总线包含一个总站和多个DP从站，主站和从站之间为主从关系。（2）两个工控机主站和服务器通过TCP/IP协议，组成局域网。（3）系统以SIMATIC工控机作为DP类型2主站，通过现场总线接口卡CP5611使工控机与PROFIBUS-DP总线相连，能完成组态、运行、操作等功能。主站上的应用程序与CP5611的信息传递采用OPC通用接口服务软件实现。（4）每个从站完成对两路系统的监控和控制，采用SIMATIC S7-200系列CPU315模块，通过IM153-1扩展模块以DP从站形式接入PROFIBUS-DP网络，按主/从模式向上位机发送数据。
　　系统投入运行后，很好的完成了工艺功能，但是，因为总线电缆接线、布线和从站的问题造成的故障占有相当大的故障率，每每出现DP网络通讯故障时候，处理起来都非常困难，通讯故障往往引起所有数据丢失，属于较大故障，处理不及时极其耽误生产，损失较大。所以提高总线技术控制的可靠性，以及提高系统的自我诊断能力就相当重要。
　　二、PROFIBUS-DP总线诊断功能块应用说明
　　在程序中嵌入PROFIBUS-DP总线诊断功能块FC125【2】，并在OB1中直接调用。调用后及输入输出参数描述[3]如下：
　　CALL“ACCU2 to power ACCU1”// FC125
　　CHECK_ACTIVE：=M2000.0 //为1时开始检测从站
　　EXTERNAL_DP_INTERFACE：=FALSE //选择DP主站的接口，0表示集成在CPU上的DP主站，1表示外部DP主站接口，如CP443-5等
　　DATA_FIELD：=”GLOBAL_DIAG_DB”.DATA_FIELD//P#DB100.DBX0.050个字节的数据区，仅供FC125内部使用，数据类型为POINTER
　　LIST_SLAVES_NOT_PRESENT：=”GLOBAL_DIAG_DB”.LIST_SLAVES_NOT_PRESENT //P#DB100.DBX52.0 下挂的从站数，最多可以下挂128个从站检查到丢失的从站（软件已经组态但是现场没有连接硬件），16个字节的数据区，地址为DB100.DBD52.0-DB100.DBD67.7每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站丢失，如果丢失的从站返回或维修好，相对应的位复位。数据类型为POINTER。
　　LIST_SLAVES_ERROR：=”GLOBAL_DIAG_DB”.LIST_SLAVES_ERROR //P#DB100.DBX68.0
　　故障的从站（部分模块有故障，其他模块可以连续运行），16个字节的数据区，地址为DB100.DBD68.0-DB100.DBD83.7每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站故障，如果故障的从站返回或维修好，相对应的位复位。数据类型为POINTER
　　RETVAL：=”GLOBAL_DIAG_DB” RETVAL//DB100.DBW84调用FC125时的状态返回值，数据类型为INT
　　BUSY：=”GLOBAL_DIAG_DB”BUSY//DB100.DB86.0 FC125在来回检测DP系统为1表示当前正在执行
　　三、ROFIBUS-DP总线系统图形信息自诊断功能监控
　　ROFIBUS-DP总线系统图形信息自诊断功能监控是自行开发应用于热轧带钢某一区域的PROFIBUS-DP总线系统图形信息自诊断功能监控画面。画面由总线配置状态图标、总线从站信息显示框组成。通过总线诊断画面可以监控该区域总线当前状态。总线上任何一个从站总线故障相应配置图上状态图标圆球会变成红色，指示该从站有故障。“总线状态”标题信息栏由正常绿色变成红色显示“故障”字样。“故障从站总数”标题信息栏显示所有出现故障从站数量。“故障从站地址”标题显信息栏显示当前出现故障从站地址号。“从站状态”标题信息栏描述显示从站失效，可能原因当前故障从站从总线上脱离。这样就可以简明直观的对每一路DP网络的状态进行实时的监控，从而及时的发现问题。
　　四、结束语
　　图形信息式PROFIBUS-DP总线诊断自诊断功能在实际测试中故障信息直观，故障位置准确，操作方便，有了准确的总线故障信息我们可以在产品实际运行中及时避免因总线安全问题造成的事故。作为一种先进的技术指标它提高了控制系统的层次，提高了处理总线故障的能力，稳定的设备控制系统的可靠性、先进性直接提升了轧线的生产效率和经济效益，加强了市场竞争力。
　　参考文献
　　[1]邓燕妮；孙勇 S7-300PLC与6RA70直流调速器间通信的实现《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》2005年04期
　　[2]Siemens AG Step7 V5.1 编程使用手册.1998
　　[3]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术.机械工业出版社，2007，1
　　[作者简介]董昌群（1985-）女，山东莱芜人，学士学位，毕业于青岛科技大学。主要研究方向为模糊轧制控制。
　　

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