組態工具ProfibusDP設備組態方法

許元元　馮勛亮

摘? 要： 通過對ProfibusDP協議的分析，基于協議進行DP設備組態與邏輯組態。通過對DP主站組態參數的組態解析、DP從站及從站子模塊的參數 解析及輸入、輸出模塊從站劃分，達到組態工具的一體化組態實現。

關鍵詞： DCS;PROFIBUS-DP;組態軟件

引言

DCS組態軟件是過程控制中與數據采集以及數據處理等有關的軟件，? DCS組態軟件使用可視化、易用的組態方式，為過程控制領域提供一種通 用的、可視化的組態工具。? DCS組態工具組態主要是針對IO板卡模塊、通 信卡模塊、網關卡模塊的組態。

1 ProfibusDP 介紹

profibus? 的DPV0 和DPV1? DP的功能經過擴展，一共有3個版本：?? DP- V0，DP-V1和DP-V2.有的用戶手冊將DP-V1簡寫為DPV1。這是主要是DPV0 。 DPV0的基本功能有總線訪問功能（ DP主站和DP從站間是主-從循環傳 送，各DP主站間為令牌傳送）、診斷功能、循環數據傳輸（也就是二類主 站和一類主站之間的循環數據交互）、循環數據交換（可以實現中央處理 器（ PLC ）與分布式現場設備之間的快速循環數據交換）、保護功能、同 步與鎖定功能、網絡控制及組態功能。

2 DCS DP 組態

DCS組態工具新增DP組態功能PROFIBUS DP通信模塊等設備組態數據 的UDP通訊包組包及下裝，以及把I/O采集模塊、? PROFIBUS DP通信模塊、 Field Bus、設備信息以控制器、機箱、卡件的層次結構以xml文件的形式 提供給設備管理系統供設備管理系統組態顯示。上電后，主站和從站進入 Offline狀態，執行自檢。主站加載總線參數集、從站加載相應的診斷響應 信息，主站開始監聽總線令牌，從站等待主站對其設置參數。? DP從站可以 是：數據或模塊I/O、 AC/DC驅動器、電磁或氣動閥、人機界面（ HMI）。

2.1? DCS組態工具PROFIBUS組態界面設計

整體界面窗口主要分為三部分：設備窗口：設備窗口是一個樹形 結構，主要包含：固定目錄下各GSD文件對應的DP從站及其中的模塊列 表;組態窗口：用于配置設備，將設備樹的設備拖拽到此區;配置顯示 窗口：添加的各DP從站及各從站下模塊地址的自動分配及NicBus側地址 的自動生成。

2.2? DCS組態工具PROFIBUS設備組態

DCS組態工具的功能主要是完成在機箱界面中對PROFIBUS模塊的添 加、參數的設定、在PROFIBUS模塊對應的擴展模塊界面中維護從站列表、 組態PROFIBUS從站并完成對物理地址、邏輯地址的重復性校驗。其中對 從站列表的維護主要是通過導入從站對應的GSD文件，把不同廠家設備的 設備描述文件添加到設備配置庫中來對現場設備進行維護。總體結構如下 圖，? 完成的主要功能：? 解析通用的GSD文件，? 每一個DP從站設備都有一個 GSD設備描述文件;設備庫維護，導入的GSD描述的profibus-dp設備;通訊 相關配置，用于連接DP211設備;對配置的各個模塊進行參數設置;提供 圖形組態，包括機箱、模塊等，進行拖拽、點擊、刪除、通道配置等相關 操作;進行從地址映射、從站地址檢查等;實現與DP211與DCS控制器軟 件的通訊服務。架構如下：主站與從站的設置方式：?? DP主站（即DP211模 塊）和DP從站在本地機籠的一個槽位是用來放置DP211模塊的，配置上此 模塊后，自動會出現一個擴展機箱，雙擊該擴展機箱的卡槽彈出從站選擇 對話框并添加DP從站。

2.3? DCS組態工具PROFIBUS設備組態的組態流程

DP模塊的組態過程如下：（ 1） GSD文件的生成：?? GSD解析器解析完 設備后，自動在工程目錄下生成硬件設備的GSD文件;（ 2 ）根據GSD文 件中定義的DP從站有關的規范（這部分包括與從站有關的一切規范如輸 入/輸出通道的數量和類型、中斷測試的規范以及輸入/輸出數據一致 性的信息），將這部分信息中需要組態的內容自動顯示在設備組態的通 道配置界面中，?? 默認的參數設置內容將作為默認的參數;? （3） DCS設備 組態界面中點擊“導入GSD文件”進行GSD文件的解析，在板卡維護列表 中即可看到GSD文件對應的設備列表;（ 4 ）在DCS機箱組態界面中添加 PROFIBUS主站模塊;（ 5 ）雙擊PROFIBUS主站模塊自動彈出PROFIBUS從站 模塊配置界面，在該配置界面中進行PROFIBUS從站設備的添加;（ 6 ）雙 擊PROFIBUS從站彈出從站組態對話框;（ 7 ）進行PROFIBUS從站的組態，? 根據PROFIBUS從站GSD文件中定義的模塊進行從站子模塊的添加與刪除 （input模塊、? output模塊、? input/output模塊、制造商專用模塊），并根據 屬性中的限制條件對組態做限制，如從站最大總長度、最大模塊數、最大 輸入長度、最大輸出長度等;（ 8 ）進行保存操作：設備組態信息根據與 主DCS控制器之間的通訊協議進行設備組態的下裝。

2.4? DCS組態工具PROFIBUS設備組態的組態功能

DCS組態軟件的主要功能如下：主站數據解析：包括主站參數數據的 解析。解析軟件版本號和硬件版本號，主站支持的波特率、可能的監視 時間間隔以及總線插頭的信號分配。? DP主站的各項參數。如連接從站的 最多個數、上裝能力和下裝能力。從站規范的解析：這部分包括與從站有 關的一切規范（如輸入/輸出通道的數量和類型、中斷測試的規范以及 輸入/輸出數據一致性的信息）;板卡組態。在主機箱及擴展機箱中對 ProfibusDP模塊拖拽式的增加、刪除操作。從站子模塊組態。根據從站子 模塊最大長度與最大模塊數添加子模塊，并計算添加模塊的輸入、輸出 長度。地址映射。依據從站地址自動進行ProfibusDP地址到總線地址的映 射。保存。主要是配置信息的保存、變量的保存、數據庫中數據的生成、 組態軟件中組態數據生成。界面組態的配置信息保存到本地文件。從站規 范的解析。協議組包配置。將配置數據按照DP協議的內容進行組包。參數 及數據映射的下裝。與控制器進行UDP通信，并傳送協議組包文件，并返 回下裝結果。

2.5? 主要的組態參數

PROFIBUS DP模塊：安全層使能，校驗使能，冗余;?? DP主站：二類主 站地址、波特率、? GAP表維護二類主站列表、最大重試次數、最小從站 間隔、從站個數等;?? DP從站：從站類型、報警模式、鎖定請求、不鎖定 請求、同步請求、凍結請求、看門狗時間、標準7字節參數、用戶參數長 度、擴展模塊參數長度、最大從站響應時間、最小從站響應時間、設備 ID、 group成組選擇等。針對每個模塊的擴展模塊參數：模塊個數、針對每 個模塊、輸入長度、輸出長度、輸入起始地址、輸出起始地址等。

3 結束語

本文介紹的組態工具是在硬件PROFIBUS DP協議基礎上對DP硬件設備 進行配置及組態。給工程組態人員提供便捷、易用、可視的集成組態環境，提升工程實施工作效率，具有很好的研究價值。

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