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PROFIBUS-DP通信的其他应用
1.FDL通信
FDL是PROFIBUS的2层——现场总线数据链路层(Fieldbus Data Link)的缩写,用于实现PROFIBUS主站之间的通信。它是安全系数很高的发送/接收双向数据通信服务,可以有效地出通信的错误。
PROFIBUS网络中的FDL连接与工业以太网中的ISO、ISO-on-TCP、TCP、UDP连接统称为S5兼容的连接,它们使用相同的通信功能(FC)AG_RECV和AG_SEND。
FDL是双向的,可以在FDL连接上同时进行发送和接收。两个站都具有同样的权限,每个站都可以触发发送和接收过程。FDL支持SDA(有确认的数据发送)和SDN (无确认的数据发送)、自由2层通信、广播通信和多点传送通信。
只有PROFIBUS通信处理器(CP)才支持FDL的数据通信,例如,用于S7-300系列PLC的CP342-5和CP343-5,用于S7-400系列PLC的CP443-5,以及用于上位机的CP5512、CP5612、CP5613PROFIBUS网卡。通信处理器可以同时与多个主站建立通信连接,大多数通信处理器的FDL连接个数多16个。S7连接采用OSI(开放系统互连模型)的1、2和7层,专门用于西门子PLC之间的大数据量通信。因为FDL只使用OSI模型的1、2层,传输请求由硬件发起,传输速率快,但是传输的数据量较小(仅240B)。
2.直接数据交换
直接数据交换(Direct Data Exchange,DX)又称为交叉通信,主要用于智能从站接收DP从站的数据,以及多主站系统的从站发送数据到其他主站。
直接数据交换通信采用广播式通信方式,从站作为生产者(Publisher),可以不经过主站将信息直接发送给作为消费者(Subscribers)的从站。这样从站可以直接接收别的从站发送的数据。可以理解为图6-63中的3号从站向它的主站发送数据时,4号智能从站或其主站“偷听”发送的部分活全部数据。
下面是直接数据交换的几种应用场合:
(1)单主站系统中 DP从站发送数据到智能从站
通过直接数据交换,DP从站发送的数据可以被同一个PROFIBUS-DP子网的智能从站接收。所有具有直接数据发送功能的DP从站(包括非智能从站),都能提供用于DP从站之间的直接数据交换的数据,只有主站和智能DP从站才能接收这些数据。
(2)多主站系统中从站发送数据到其他主站
同一个物理PROFIBUS-DP子网中有几个DP主站的系统称为多主站系统。有直接数据交换功能的DP从站发送的数据,可以被同一个物理DP子网中其他主站直接读取。
(3)从站发送数据到其他主站系统的智能从站
在多主站系统中,有直接数据发送功能的DP从站发送的数据,可以被同一个物理DP 网络中其他主站系统的智能从站读取。
3. 一组从站的输出同步与输入冻结
(1)同步输出与解除同步
通常情况下,DP主站周期性地将输出数据发送到DP从站的输出模块上。DP主站调用用SFC11发送SYNC(同步)控制命令,组态的DP从站组中的所有从站将切换到同步模式,DP主站将当前的输出数据发送给从站,并指示相关DP从站冻结各自的输出。DP从站组将主站的输出数据存放在它们的内部缓冲区,将它们送到输出模块,并保持输出状态不变。这样可以同步一组DP从站上的输出数据。
每执行一次SYNC控制命令,该组从站将新的输出数据发送到输出模块上。只有用SFC 11发送控制命令UNSYNC,才能解除DP从站组的SYNC模式,使该组DP从站返回正常的循环数据传送状态,即DP主站发送的数据立即被传送到从站的输出点。
(2)输人信号的冻结与解除冻结
通常情况下,DP主站按照PROFIBUS-DP的总线周期,周期性地读取DP从站的输入数据,供CPU使用。如果需要得到一组DP从站同一时刻的输入数据,可以通过SFC11将FREEZE(冻结)命令发送到该组DP从站来实现。
当FREEZE命令被发送到一组DP从站时,组内所有的DP从站切换到FREEZE模式,即它们的输入模块上的信号被冻结,并将它们传送到 CPU 的过程映像输入区,以便DP主站来读取这些信号。接收到下一个FREEZE命令时,DP从站新和重新冻结它们的输入数据只有用SFC 11发送UNFREEZE命令,才能解除DP从站的FREEZE模式,使DP主站重新开始周期性地接收从站当前的输入状态。
在暖启动和热启动后,DP从站不进入SYNC或FREEZE模式,只有当它们接收到由DP 主站发出的一个SYNC或FREEZE命令之后,才进入SYNC或FREEZE模式。
4. 用SFC12和禁止DP从站
如果系统中有已经组态,但是并不存在、有故障或当前不需要的DP从站或PROFINET IO设备,CPU仍然会不断地访问它们。如果用SFC12“D_ACT_DP”禁止这些从站或IO设备,CPU将停止访问它们,这样可以缩短DP总线周期。如果用SFC12禁止了IE/PB Link PN IO(以太网与PROFIBUS的链接器),所有从属的PROFINETIO设备也将停止运行,这一事件将被报告。可以在需要时用SFC12来被禁止的DP从站或PROFINETIO设备,还可以查询它们当前处于状态还是处于禁止状态。
某些设备有大量的选件可供使用,但是机器制造厂商交付的具体设备仅仅是选定组件的组合。制造商将这些可能的机器选件组态为DP从站或PROFINETIO设备,以便创建包含所有可能的选件的通用用户程序。使用SFC12,用户程序可以当前需要的选件,禁止那些当前不需要的选件。
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