Profibus-DP 同步、凍結(jié)功能的實現(xiàn)

1 Profibus-DP同步、凍結(jié)的概念

    PROFIBUS-DP主站通過控制命令輸出同步(SNYC)和輸入凍結(jié)(FREEZE)命令，可以實現(xiàn)某些DP從站同步數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)所涉及的DP從站必須組態(tài)在SYNC和FREEZE組中，DP主站利用全局控制報文同時發(fā)送SYNC或FREEZE控制命令給所有的DP從站。

SYNC命令同步DP從站的輸出，DP從站在SYNC模式時，輸出被凍結(jié)，主站發(fā)送的數(shù)據(jù)存在DP從站的本地緩存器中，只有在接收SYNC控制命令后，所有DP從站將緩存器中的數(shù)據(jù)傳送到輸出，這樣可以同步若干個DP從站的輸出。

使用UNSYNC可以取消同步命令，取消后從站循環(huán)更新輸出。同步過程如圖1-1所示。

圖1-1 同步過程

    若要凍結(jié)若干DP從站上的數(shù)據(jù)，就要用到FREEZE命令，當(dāng)FREEZE控制命令發(fā)送到一組DP從站時，所有的DP從站同時凍結(jié)輸入點的現(xiàn)有信號，以便由DP主站來讀取這些信號。DP從站上的輸入數(shù)據(jù)在接收到另一個FREEZE命令時更新，如果沒有新的FREEZE命令，輸入數(shù)據(jù)保持當(dāng)前值不變。

    用UNFREEZE命令可以取消DP從站的FREEZE模式，循環(huán)更新從站輸入信號，此時，輸入數(shù)據(jù)可以立即由DP從站更新并被DP主站讀取。輸入凍結(jié)過程如圖1-2所示。

圖1-2 凍結(jié)過程

2硬件組態(tài)

本例的系統(tǒng)由PS307電源、CPU 319-3 PN/DP模塊、IM153模塊、仿真模塊SM374等組成，以下將展示如何實現(xiàn)PROFIBUS-DP的同步凍結(jié)功能。

3軟件編程

在OB1中調(diào)用系統(tǒng)功能SFC11啟動同步凍結(jié)。當(dāng)M100.0為1時，執(zhí)行在MB102字節(jié)中定義的模式。程序如圖3-1所示。

十六進制下，SFC11的MODE參數(shù)含義如下：4為取消凍結(jié)，8為凍結(jié)模式，10為取消同步，20為同步模式。也可以同時設(shè)置不矛盾的兩種模式，十六進制下，MODE參數(shù)：14非同步凍結(jié)，18凍結(jié)非同步，24同步非凍結(jié)，28同步凍結(jié)。需要注意的是，當(dāng)主站熱啟動或者暖啟動后，DP從站保持SYNC和FREEZE模式。

圖3-1  程序編寫    

將程序下載至PLC中，并且在變量表中觀察以下變量MB0,MB1,QB0,QB1,IB0,IB1。其中將MB0與MB1修改為B#16#F0，可以看到QB0與QB1的值也隨之更改為B#16#F0，但是實際的輸出模塊上的輸出區(qū)并沒有任何LED燈亮，這是因為數(shù)據(jù)被保存在兩個從站本地接口模塊的存儲器中，并沒有發(fā)送給模塊。

而在從站的仿真模塊上的輸入?yún)^(qū)有輸入信號，但是監(jiān)控表中的IB0與IB1的數(shù)值仍為 B#16#00，這是因為接口模塊一直向主站發(fā)送上次輸入過程值，并沒有更新輸入過程數(shù)據(jù)（本例中主站為CPU 319-3 PN/DP），如圖3-2所示。

圖3-2 CPU中數(shù)據(jù)與實際模塊狀態(tài)對比

這時，在程序中使能SFC11，則兩個從站立即將輸出數(shù)據(jù)從緩存中發(fā)送給輸出模塊，并且更新輸入模塊的數(shù)據(jù)并發(fā)送給主站。這樣便實現(xiàn)了兩個從站的輸出同步與輸入凍結(jié)功能。如圖3-3所示。

圖3-3 輸入凍結(jié)與輸出同步