現場總線結和工業以太網的應用案例

　　本文為大家介紹一個現場總線結和以太網的應用案例，從而說明現場總線的應用，為工廠管理級對現場數據的訪問提供了方便。本案例中底層采用PROFIBUS-DP總線協議，通過工控機采集現場儀表數據，上層采用TCP/IP協議，并利用接口通訊程序讓工控機與管理層計算機實時交換數據。

　　1、系統特點

　　總線方式：由于采集點位于整個生產線的各個工序車間，比較分散。因此，通過總線形式，采用分布式I/O，可以節省大量的電纜，方便施工，方便調試及維護集中管理：系統通過一臺工控機集中監視各能源采集量的瞬時值，并通過另外的應用程序計算累積量，并定時把各累積量發送給上級管理計算機系統跨平臺性：工控機上運行Windows2000操作系統，其中運行Think&Do 監控軟件進行瞬時值實時監視，并要通過TCP/IP協議，把累積量打包定時發送到上級Unix系統中去,實現了跨平臺的通訊，跨平臺的數據交換

　　2、系統配置圖

　　3、系統說明

　　Think&Do Studio 6.5軟件是美國Entivity公司開發的運行于WinNT或Win2K操作系統上的基于Visio2000的監控軟件，具有Flowchart的控制流程設計和細致豐富的HMI人機界面。本系統利用了該軟件方便的聯網掃描功能、強大的計算功能，及Windows下的易于二次開發性，因此把它作為了監控軟件的開發平臺。

　　模擬量模塊和帶PROFIBUS-DP接口的電表作為子站連接在PROFIBUS-DP現場總線中，氣、水等各個流量通過測量儀表轉換為標準的4～20mA信號，輸入到模擬量模塊中來，并在Think&Do中通過FlowChart進行計算，轉換為相應工程單位的實際值，而電表則可以從Think&Do監控軟件中直接訪問，讀取數據。Think&Do監控軟件一方面通過監控畫面實時顯示數據，另一方面通過DDE Server共享給接口應用程序。

　　由于本系統需要進行累積量計算，并把累積量定時上傳給上級UNIX系統，因此特別為本系統用VB開發了一個用于計算和通訊的接口應用程序。該應用程序通過TextBox控件連接DDE Server，讀取實時數據，并在Timer控件的定時事件中進行累計計算，從而得出各班組的累積量。

　　該應用程序與Unix系統的通信形式采用基于TCP/IP的電文包方式，通信協議采用基于TCP\IP的SOCKET方式的通信協議。

　　能源采集系統定時主動發送數據包，并準備接受應答信號，5秒后若無應答信號，則提示連接錯誤;若應答信號為不成功，則重新發送數據包(三次不成功則提示數據發送失敗);若應答信號為成功，則結束本次發送。

　　程序流程圖如下：

　　本系統主要總線技術，以一臺工控機實現了客戶要求的所有功能，降低了成本，便于維護，是總線與計算機完美結合的產物。

　　現場總線技術的出現，使得工業生產自動化水平有了實質性的提高，符合工業控制網絡化、信息化的時代需求，因而具有良好的發展前景。工業自動化系統的完全數字化、并進一步采用某種標準，是實施現場總線技術的基礎，因此它的前期經費投入較大。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現，標志著工業控制技術領域又一個新時代的開始，并將對該領域的發展產生重要影響。