霍尼韋爾PKS系統(tǒng) PGM在生產(chǎn)中的設(shè)計與實現(xiàn)

＊楊 鍵（天津渤化石化有限公司 天津 300452）

霍尼韋爾PKS系統(tǒng) PGM在生產(chǎn)中的設(shè)計與實現(xiàn)

＊楊 鍵（天津渤化石化有限公司 天津 300452）

本文提出采用profibus通訊協(xié)議，實現(xiàn)霍尼韋爾PKS系統(tǒng)讀取托利多IND560稱數(shù)據(jù)的通訊應(yīng)用。以在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用實例，介紹了霍尼韋爾PKS系統(tǒng)PGM和托利多稱的組態(tài)過程。

profibus；PKS；稱；通訊

1.引言

PROFIBUS協(xié)議是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)。可實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。例如：天津大沽化工股份有限公司20萬噸ABS二期項目中，PKS控制系統(tǒng)對托利多稱重系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通過組態(tài)實現(xiàn)PROFIBUS協(xié)議，保證了可靠有效的實時數(shù)據(jù)傳遞和控制效果。

2.PROFIBUS

(1)PROFIBUS傳輸距離和方式

PROFIBUS協(xié)議的傳輸速率區(qū)間為9．6K至12Mbps，其速率越大傳輸距離越小，當(dāng)速率為3M～12Mbps時，其距離只有100米，在1．5Mbps時，其距離為200米，在0．5Mbps時其距離為400米，其最大傳輸距離為1000米對應(yīng)速率為9600bps～187．5Kbps。其用來傳輸?shù)拿襟w可以用雙絞線，還可以用光纖，同時一條網(wǎng)絡(luò)上最多有127個站。PROFIBUS的傳輸方式有主-從方式、純主站方式、多主多從混合方式等幾種方式。主站對總線具有控制權(quán)，可主動發(fā)送信息。對多主站方式來說，主站之間采用令牌傳遞信號，得到令牌的主站可以在一個預(yù)先設(shè)定的時間內(nèi)對總線行使控制權(quán)，設(shè)定的時間一定要滿足主站程序循環(huán)一個周期的最長時間。按PROFIBUS的通信規(guī)范，令牌在各個主站之間按地址編號的順序進(jìn)行，同時沿上行方向進(jìn)行傳遞。當(dāng)主站具有控制權(quán)時，就可以按照主-從方式，向從站發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)站點間的數(shù)據(jù)通訊。主站可以對總線上所有的從站發(fā)送廣播，也可以選擇向其中某一個從站廣播。

(2)PROFIBUS協(xié)議的GSD文件

不同廠商的產(chǎn)品功能參數(shù)可能存在不同性，從而造成連接的不方便，所以為了解決這一問題我們規(guī)定每個生產(chǎn)廠商必須以GSD文件方式將所生產(chǎn)的PROFIBUS設(shè)備的功能參數(shù)儲存起來。這樣就可以將不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備集成在同一總線中使用。

GSD文件可分為三個部分：

①總規(guī)范：包括了生產(chǎn)廠商、設(shè)備名稱、軟硬件版本、波特率、監(jiān)視時間間隔、總線插頭指定信號。

②與DP有關(guān)的規(guī)范：包括適用于主站的各項參數(shù)。

③與DP從站有關(guān)的規(guī)范：包括了與從站有關(guān)的一切規(guī)范，如類型、診斷數(shù)據(jù)、輸入輸出通道數(shù)等。

(3)PROFIBUS構(gòu)成系統(tǒng)

PROFIBUS允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。單主站系統(tǒng)在同一條總線上最多可連接126個從站。主站（如：PLC、PC機(jī)等）的主要作用為在設(shè)定好的時間周期內(nèi)與總線上的各個從站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時完成組態(tài)、操作和監(jiān)視等工作。從站（如：I/O設(shè)備、驅(qū)動器、HMI、閥門等）就是用來對輸入和輸出數(shù)據(jù)采集和發(fā)送。本文中主站為PKS系統(tǒng)的PGM，從站問托利多的稱重設(shè)備。

3.PKS系統(tǒng)組態(tài)

(1)安裝Sycon.net

Sycon．net是用于PKS端PGM組態(tài)用軟件。注意將Sycon．net 安裝在某一STATIONS上即可。注意：不可安裝與服務(wù)器上。

(2)PGM Block組態(tài)

在文件菜單中創(chuàng)建PGM block(File＞New＞Interface Modules＞PROFIBUS Gateway Module(2 Links))。填入Device Index Number（與卡件底板撥碼一致）。

(3)稱的GSD文件導(dǎo)入及設(shè)備添加

點擊Field Network Configuration，打開屬性對話框，在Sycon．net library里加入稱的GSD文件。之后，點擊Reload Catalog，稱就會出現(xiàn)在Sycon．net library里。然后選中稱設(shè)備拖拽到紫線上，完成一個設(shè)備的添加。

①設(shè)備設(shè)置(如圖1，2)

雙擊Profibus圖標(biāo)打開屬性對話框，完成BusParameters ，Process Data，Address Table的設(shè)置

A．Bus Parameters中主要設(shè)置波特率，站地址。

B．Process Data中主要設(shè)置從站中數(shù)據(jù)類型

C．Address Table中主要設(shè)置從站地址

②雙擊稱設(shè)備圖標(biāo)打開屬性對話框，設(shè)置Modules中與Profibus中Process Data的設(shè)置對應(yīng)

最后，點擊在Field Network Configuration工具欄的Save保存以上設(shè)置。

圖1

圖2

(4)新建Generic Device Support Block(GENDSB)

在DSB library中找到GENDSBDP功能塊左鍵拖動到PBLink blocks上，完成建立。雙擊打開屬性對話框完成Byte Order，Slave Address的設(shè)置。其中Byte Order必選選擇little-endian或者big-endian中的一個，否則在下裝GENDSBDP的時候會出現(xiàn)"DSBByteOrderNotSelected"的錯誤信息。Slave Address的設(shè)置必須與現(xiàn)場稱的地址對應(yīng)。

(5)組態(tài)Process Data Collection(PDC)

PDC是用來將現(xiàn)場稱數(shù)據(jù)讀入PKS控制器中的。主要注意PDC類型及net tag選擇與DSB中的設(shè)置一致。然后填入稱的量程。(見圖3)

圖3

(6)下裝PGM。

(7)新建Control Module點，在類型轉(zhuǎn)化塊的float32輸入管腳上引用PDC中的floating point value，輸出變成float64類型鏈接daca塊的PV管腳，下裝。即可。(見圖4)

圖4

4.托利多IND560X稱組態(tài)設(shè)置

在communication＞plc＞Profibus路徑下的Node Address，設(shè)置物理節(jié)點，也就是前文說的稱地址；在Data Format中選擇Floating Point，完成稱的組態(tài)設(shè)置。

5.結(jié)束語

隨著儀表自動化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，帶各種各樣通訊接口的設(shè)備和成套總線設(shè)備、計量稱等具備通訊功能的設(shè)備，被大量應(yīng)用到大規(guī)模的實際生產(chǎn)的工作現(xiàn)場，使雙向互操作且距離遠(yuǎn)的大數(shù)據(jù)量通訊成為可能，為數(shù)據(jù)監(jiān)控與操作及現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)和分析挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系提供了方便。本文是工廠自動化監(jiān)控層和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制實現(xiàn)通訊的一個簡單例證，成功的解決了PKS系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備的通訊問題，與傳統(tǒng)的模擬量信號輸入比較起來，發(fā)送與接受數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性得到了大幅度提高，這可以成為我們以后對解決現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集問題值得借鑒的一個典型代表。

[1]梁濤,楊彬,岳大為．Profibus現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)．北京:國防工業(yè)出版社,2013:1-7．

[2]霍尼韋爾中國自動化學(xué)院．PROFIBUS_Gateway_Module_Users_ Guide_EPDCX696英文參考手冊:22-24,40,54-56,74-96,138-139．

[3]梅特勒-托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司．IND560X技術(shù)手冊:57,70．

楊鍵（1984～），男，天津渤化石化有限公司，研究方向：儀表自動化控制。

(責(zé)任編輯李燕）

Design and Implementation of Honeywell PKS System PGM in the Production

Yang Jian
（Tianjin Bohua Petrochemical co., LTD, Port Economic Zone, Tianjin, 300452）

This paper puts forward adopting profibus communication protocol to implement the communication application of Honeywell PK S system reading Toledo IND560 name data. Taking the application in practical production as the example, it introduces the configuration process of Honeywell PKS system PGM and Toledo name.

profibus；PKS；name；communication

T

A