P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)特點(diǎn)、運(yùn)行模式及應(yīng)用
P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)由丹麥Proces-DataA/S公司研究并開(kāi)發(fā),是一種全世界通用的開(kāi)放型標(biāo)準(zhǔn)化總線(xiàn)。它可以將生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)部分,如過(guò)程控制計(jì)算機(jī)、傳感器、執(zhí)行器、I/O模塊、小型可編程控制器等,通過(guò)共用一根雙芯電纜加以連接。與傳統(tǒng)布線(xiàn)相比,P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在工業(yè)控制應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì),它將簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和安裝,減少布線(xiàn)的數(shù)量和費(fèi)用,避免各種設(shè)備故障的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)更直接也更廣泛的使用功能。
2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
P-NET是一種多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖1所示。
圖1 P-NET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
其特點(diǎn):
(1)多層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),方便系統(tǒng)組態(tài),提高系統(tǒng)的安全性和冗余性。
(2)分散控制、集中管理的控制方式,符合現(xiàn)代控制理論。
(3)各分系統(tǒng)間彼此獨(dú)立工作,又互相協(xié)調(diào),共享資源。
?。?)較高的數(shù)據(jù)更新速度和傳輸速度,提高系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性。
(5)無(wú)須建立各區(qū)段總線(xiàn)間的層次關(guān)系,方便了系統(tǒng)擴(kuò)展,提供了系統(tǒng)的開(kāi)放性。
3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次(layer)可以根據(jù)“開(kāi)放系統(tǒng)接線(xiàn)參考模式”擬定并加以描述,如圖2所示。
圖2 P-NET開(kāi)放系統(tǒng)接線(xiàn)參考模式
一般來(lái)說(shuō),P-NET只需建1、2、7層,但既然P-NET具有多重網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),協(xié)議也應(yīng)完成第3、4層的組建。
第一層用于在總線(xiàn)上傳輸原始字節(jié),它可用于指定線(xiàn)纜,或說(shuō)明總線(xiàn)上數(shù)字信號(hào)的含義等。
第二層用于實(shí)現(xiàn)多主機(jī)特性,將數(shù)據(jù)整理后送入源地址或目標(biāo)地址,并進(jìn)行故障檢查。
第三層就象是P-NET的郵局,根據(jù)源地址和目的地址接受和發(fā)送信息。一條信息可能被要求從一個(gè)P-NET網(wǎng)站中送出,或送入另一臺(tái)P-NET服務(wù)器,或送回所要求的設(shè)備,或返回該信息說(shuō)明某個(gè)地址未被定義。第二層上還需保留一些必要的地址,以便確定返回信息有路可循。
第四層完成兩個(gè)不同的任務(wù)。一是提供P-NET服務(wù),根據(jù)程序從內(nèi)部存儲(chǔ)器中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。第二項(xiàng)任務(wù)是記錄已發(fā)出請(qǐng)求正等待回應(yīng)的信息數(shù)量,當(dāng)一條請(qǐng)求得到響應(yīng)時(shí),便被送回源地址。
第七層讓?xiě)?yīng)用程序能夠訪問(wèn)其他設(shè)備變量,這一功能靠發(fā)送一個(gè)命令塊來(lái)實(shí)現(xiàn),命令塊中包含一些參考消息,內(nèi)有設(shè)備地址等詳細(xì)資料。
P-NET還具有一些通道結(jié)構(gòu),可視作系統(tǒng)的第八層。在P-NET中,對(duì)相關(guān)變量的采集和對(duì)單個(gè)過(guò)程信號(hào)的處理,可一起被視作一個(gè)過(guò)程對(duì)象,這就是所謂的通道。
評(píng)論