PROFIBUS-DP总线及在烟草设备上的应用

五、GSD文件

　　每一个PROFIBUS-DP主站、从站可能是不同厂商的产品，在组建系统时需要有设备描述数据库文件，这就是GSD文件。GSD文件是用特定格式描述现场设备技术参数的ASCⅡ文件，它是专门软件环境下编辑生成的。详情可参见参考文件[2]。使用根据GSD文件所做的组态工具可以将不同厂商的设备集成在同一总线系统中。这些是PROFIBUS-DP智能芯片工作的环境，一旦含有PROFIBUS-DP智能芯片的DP从站生成GSD文件后，相当于该从站持有一个通用的“身份证”，则这个从站可在任一DP主站下组建系统。

六、PROFIBUS-DP总线在烟草设备上的应用

　　1.PROFIBUS-DP芯片SPC3在YJ17/YJ27卷接机组（7000支/分钟）上的应用

　　SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）集成了完整的DP协议，包含方式寄存器、状态寄存器、中断寄存器、各种缓冲器指针和缓冲区等。它有8根数据线及11根地址线，其中低8位地址线与数据线复用，可外接80C32、80C116、80C165、HC11、HC16、HC196等单片机。

　　YJ17/YJ27卷接机组是中烟机械集团公司于上世纪90年代中期从德国HUANI公司引进的技术，相当于PROTOS70。其生产原料是烟丝、滤棒、盘纸、水松纸、胶等，产品是卷制好的一支支香烟。在高速运行的过程中，烟丝与滤棒的进料、盘纸与水松纸的拼接等等一系列动作都影响烟支的质量。YJ17/YJ27卷接机组及PROTOS70其传统的参数调节主要靠机械和电气的各种开关、手柄、按纽、继电器来控制，繁琐而不精确。我们通过PROFIBUS-DP组建控制系统，操作工根据机器状态在触摸屏上很容易地精确设置，调节生产过程中的各项参数。

　　YJ17/YJ27卷接机组电控系统原理框图见图四。在每个DP从站上都带有SPC3芯片及其相关的硬件电路。主站上可以设置各种参数，如：机器运行速度、进料情况、烟支数量、烟支稀释度上下限、烟支重量上下限等等。从站参照这些设定值控制机器正常运转;而机器动态、静态的各种参数由每个从站搜集整理并在主站上可一览无余。中间数据传输就是PROFIBUS-DP的功劳了。每个模块（主、从站）的功能实施靠软件设计人员来完成。

　　2.带PROFIBUS-DP接口的成型产品在滤棒成型机、卷烟/滤棒储存输送系统等产品上的应用

　　滤棒成型机生产原料是丝束、盘纸、塑化剂、胶等，产品是卷制好的一支支滤棒，在高速运行的过程中，丝束进料、塑化、拉伸以及盘纸的拼接等等一系列动作都影响滤棒的质量。卷烟/滤棒储存输送系统是将卷制好的卷烟/滤棒从卷接机组/成型机输送到包装机/发射机，考虑到上下游机的速度匹配，卷烟/滤棒储存输送系统还应具有一定中间缓冲能力，以保证整条生产线连续可靠的运行。

　　随着FCS（FIELD CONTROL SYSTEM）不断发展，采用PROFIBUS-DP总线接口的成型产品愈来愈多，其应用也越来越广。由于PROFIBUS-DP总线前面所述的种种优点，我们在对滤棒成型机、卷烟/滤棒储存输送系统等产品的电控系统进行设计时，一般采用带PROFIBUS-DP接口的PLC、工控机、触摸屏、驱动系统、I/O模块等器件构成PROFIBUS总线网络，其一般配置如图五所示。

七、结论

　　从以上的讨论可知，PROFIBUS-DP网只有三层结构，是一种低级的工业局域网，而使用了主-从方式的介质存取控制方式，使该网的实时性远远高于其它局域网，因而特别适合用于工业现场。该总线在上述实例中应用效果良好，从站与主站之间进行有效的、可靠的信号传输，但在实际应用中，也存在一定的缺陷，如若向网中增加或删除站点时，不能真正实现“即插即用”，而要重新初始化整个网络，并对各站重新排序，这一过程实现起来比较麻烦。但与以前烟草设备上应用的分散性控制技术（DCS）相比，PROFIBUS-DP网有着无可比拟的优点。首先，在DCS系统中，仪表是非智能化的设备，它只是简单地测量外部信号并转化成模拟信号进行传输，而FCS系统则将采集到的检测和控制信息就地处理并就地使用，因而具有智能化的特点;其次，将获得的故障信息分散在现场装置中进行控制、报警和趋势分析，从而实现了“危险分散”，增加了整个系统的可靠性;再者，采用开方式的结构和同一的国际标准，网络可采用多种拓扑结构及不同厂家的软硬件和通讯规程，即兼顾了产品的兼容性,最后，PROFIBUS-DP网络传输速度高，抗干扰能力强，是一种性能优良的现场总线控制网络。

参考文献：

　　[1] 阳宪惠. 现场总线技术及其应用，清华大学出版社，1999.9.

　　[2] Device Description Data Files GSD SIEMENS 1999.

　　[3] SPSC3 User Description SIEMENS 1996.

　　[4] 惠敦炎. PROFIBUS-DP之扩展功能，自动化博览2002年第1期.