基于PROFIBUS的系統(tǒng)診斷技術(shù)

　　最新開發(fā)的帶有診斷功能的中繼器可以對整個生產(chǎn)自動化系統(tǒng)進行連續(xù)不間斷的專家級診斷。標準中繼器的功能主要是為了解決信號在遠距離傳輸過程中引起的衰減和延遲問題，標準中繼器可以有效的對信號進行放大和再生處理，從而擴展網(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準中繼器的所有功能，同時具備了強大的診斷功能。在系統(tǒng)配置當中診斷中繼器作為一個單獨的從站出現(xiàn)。在STEP7和其他標準PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的配置工具當中都可以輕松的組態(tài)這個設(shè)備。那么，診斷中繼器到底有哪些功能呢？

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

　　診斷中繼器對于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的診斷首先從系統(tǒng)總線的拓撲邏輯偵測開始。通過調(diào)用SFC103診斷中繼器可以輕松的獲得所有網(wǎng)絡(luò)的實際拓撲結(jié)構(gòu)和當前可訪問站的列表。由于集成了3個PROFIBUS接口，因此中繼器可以實現(xiàn)PROFIBUS主站的單側(cè)連接以及連接兩個子網(wǎng)。在診斷中繼器的內(nèi)部集成了兩個測量系統(tǒng)來完成電纜的反射計算從而有效的提高了測量精度和可靠性。集成普通中繼器的功能可連接最多62個PROFIBUS站點。自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的通訊速率最高可達12兆/秒。最多在一個系統(tǒng)中可以部署9個級聯(lián)的中繼器。

　　診斷中繼器對于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的診斷甚至可以通過圖形化的方式來實現(xiàn)。通過在線連接方式工程師可以任意一個連接網(wǎng)段進行訪問。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X和Y之間，并且可以計算出具體的位置（精確到米）。同時診斷中繼器還可以報告可能引發(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前PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的拓撲邏輯，檢測的結(jié)果可以顯示在STEP7中或者存儲到用戶的數(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)。對于每一個連接的網(wǎng)段它都可以存儲最后 10個發(fā)生的診斷事件，并且對于每一個診斷事件都提供了基于時間戳的詳細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間軸的通訊質(zhì)量的評估報告。我們可以看到由于診斷中繼器內(nèi)部內(nèi)置了示波器功能因此在橫軸上是基于時間的標記，在縱軸上顯示的是當前網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生的通訊沖突和通訊錯誤的數(shù)量。所以我們可以非常容易的通過這張圖表來判定當前網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(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)計學結(jié)果可以作為工程驗收質(zhì)量控制和系統(tǒng)評估的技術(shù)依據(jù)。

　　現(xiàn)場診斷信息的顯示

　　對于一線的操作人員和維護人員而言，直觀、迅速、清晰的顯示是他們對系統(tǒng)診斷的主要要求。在全集成自動化的框架內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)所有的活動站都會定期的發(fā)送診斷報文到 PROFIBUS主站，而PROFIBUS主站也會自動的和定期的將診斷報文傳輸?shù)饺藱C界面系統(tǒng)。因此，工程師們無需對這個過程進行干預(yù)和編程就可以在人機界面上得到詳細和清晰的信息。

　　在STEP7中由于在控制系統(tǒng)內(nèi)的變量定義和標簽與人機界面系統(tǒng)當中的變量定義和標簽完全一致并且共享統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。因此，用戶不需要對信息在自動化控制層和人機界面層傳輸進行干預(yù)和編程。簡單說這一過程是自動觸發(fā)并且由全集成自動化的框架來實現(xiàn)。

　　在全集成自動化的人機界面端，用戶可以免費得到一個預(yù)先定義并設(shè)計好了的診斷畫面。在這個診斷畫面上通過PLC自動完成診斷數(shù)據(jù)包功能調(diào)用（FB125），現(xiàn)場人員可以直接看到整個自動化系統(tǒng)的診斷畫面。并且可以有選擇的訪問單個結(jié)點。在單站瀏覽的界面當中系統(tǒng)會報告結(jié)點的狀態(tài)、隸屬關(guān)系、發(fā)生故障的槽位以及通道號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自動化技術(shù)總體水平的提高，在未來的一段時間內(nèi)將成為市場的新熱點。