基于PROFIBUS的系統(tǒng)診斷技術(shù)

　　最新開(kāi)發(fā)的帶有診斷功能的中繼器可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)不間斷的專家級(jí)診斷。標(biāo)準(zhǔn)中繼器的功能主要是為了解決信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中引起的衰減和延遲問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)中繼器可以有效的對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和再生處理，從而擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、保證良好的通訊質(zhì)量。帶有診斷功能的中繼器集成了標(biāo)準(zhǔn)中繼器的所有功能，同時(shí)具備了強(qiáng)大的診斷功能。在系統(tǒng)配置當(dāng)中診斷中繼器作為一個(gè)單獨(dú)的從站出現(xiàn)。在STEP7和其他標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的配置工具當(dāng)中都可以輕松的組態(tài)這個(gè)設(shè)備。那么，診斷中繼器到底有哪些功能呢？

　　診斷中繼器可以實(shí)施專家級(jí)診斷的功能。比如，PROFIBUS網(wǎng)段的名稱解析，系統(tǒng)故障定位，站點(diǎn)之間的距離測(cè)量以及生成詳細(xì)的故障類型報(bào)告（比如傳感器斷線和短路）。

　　診斷中繼器對(duì)于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的診斷首先從系統(tǒng)總線的拓?fù)溥壿媯蓽y(cè)開(kāi)始。通過(guò)調(diào)用SFC103診斷中繼器可以輕松的獲得所有網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和當(dāng)前可訪問(wèn)站的列表。由于集成了3個(gè)PROFIBUS接口，因此中繼器可以實(shí)現(xiàn)PROFIBUS主站的單側(cè)連接以及連接兩個(gè)子網(wǎng)。在診斷中繼器的內(nèi)部集成了兩個(gè)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)完成電纜的反射計(jì)算從而有效的提高了測(cè)量精度和可靠性。集成普通中繼器的功能可連接最多62個(gè)PROFIBUS站點(diǎn)。自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的通訊速率最高可達(dá)12兆/秒。最多在一個(gè)系統(tǒng)中可以部署9個(gè)級(jí)聯(lián)的中繼器。

　　診斷中繼器對(duì)于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的診斷甚至可以通過(guò)圖形化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在線連接方式工程師可以任意一個(gè)連接網(wǎng)段進(jìn)行訪問(wèn)。診斷中繼器可以以圖形化的方式顯示故障的具體位置，比如在節(jié)點(diǎn)X和Y之間，并且可以計(jì)算出具體的位置（精確到米）。同時(shí)診斷中繼器還可以報(bào)告可能引發(fā)故障的原因，并給出技術(shù)建議。診斷中繼器還可以用圖形化的方式顯示出當(dāng)前PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥壿?，檢測(cè)的結(jié)果可以顯示在STEP7中或者存儲(chǔ)到用戶的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。在診斷中繼器的內(nèi)部同樣集成了診斷緩存區(qū)。對(duì)于每一個(gè)連接的網(wǎng)段它都可以存儲(chǔ)最后 10個(gè)發(fā)生的診斷事件，并且對(duì)于每一個(gè)診斷事件都提供了基于時(shí)間戳的詳細(xì)信息和圖形化的顯示方式。

　　診斷中繼器還可以生成一份基于時(shí)間軸的通訊質(zhì)量的評(píng)估報(bào)告。我們可以看到由于診斷中繼器內(nèi)部?jī)?nèi)置了示波器功能因此在橫軸上是基于時(shí)間的標(biāo)記，在縱軸上顯示的是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生的通訊沖突和通訊錯(cuò)誤的數(shù)量。所以我們可以非常容易的通過(guò)這張圖表來(lái)判定當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量并且由此發(fā)現(xiàn)引起網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量下降的原因并有效的改善。這一統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果可以作為工程驗(yàn)收質(zhì)量控制和系統(tǒng)評(píng)估的技術(shù)依據(jù)。

　　現(xiàn)場(chǎng)診斷信息的顯示

　　對(duì)于一線的操作人員和維護(hù)人員而言，直觀、迅速、清晰的顯示是他們對(duì)系統(tǒng)診斷的主要要求。在全集成自動(dòng)化的框架內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)所有的活動(dòng)站都會(huì)定期的發(fā)送診斷報(bào)文到 PROFIBUS主站，而PROFIBUS主站也會(huì)自動(dòng)的和定期的將診斷報(bào)文傳輸?shù)饺藱C(jī)界面系統(tǒng)。因此，工程師們無(wú)需對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)和編程就可以在人機(jī)界面上得到詳細(xì)和清晰的信息。

　　在STEP7中由于在控制系統(tǒng)內(nèi)的變量定義和標(biāo)簽與人機(jī)界面系統(tǒng)當(dāng)中的變量定義和標(biāo)簽完全一致并且共享統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，用戶不需要對(duì)信息在自動(dòng)化控制層和人機(jī)界面層傳輸進(jìn)行干預(yù)和編程。簡(jiǎn)單說(shuō)這一過(guò)程是自動(dòng)觸發(fā)并且由全集成自動(dòng)化的框架來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　在全集成自動(dòng)化的人機(jī)界面端，用戶可以免費(fèi)得到一個(gè)預(yù)先定義并設(shè)計(jì)好了的診斷畫(huà)面。在這個(gè)診斷畫(huà)面上通過(guò)PLC自動(dòng)完成診斷數(shù)據(jù)包功能調(diào)用（FB125），現(xiàn)場(chǎng)人員可以直接看到整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的診斷畫(huà)面。并且可以有選擇的訪問(wèn)單個(gè)結(jié)點(diǎn)。在單站瀏覽的界面當(dāng)中系統(tǒng)會(huì)報(bào)告結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)、隸屬關(guān)系、發(fā)生故障的槽位以及通道號(hào)甚至可以清晰的指明由于外部接線和傳感器引起的故障信息和類型。

　　診斷技術(shù)的推廣和應(yīng)用

　　診斷技術(shù)的大面積推廣必將帶動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)總體水平的提高，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)將成為市場(chǎng)的新熱點(diǎn)。