P-NET現(xiàn)場總線技術(shù)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)特點(diǎn)、運(yùn)行模式及應(yīng)用
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P-NET現(xiàn)場總線技術(shù)由丹麥Proces-DataA／S公司研究并開發(fā)，是一種全世界通用的開放型標(biāo)準(zhǔn)化總線。它可以將生產(chǎn)過程的各個(gè)部分，如過程控制計(jì)算機(jī)、傳感器、執(zhí)行器、I／O模塊、小型可編程控制器等，通過共用一根雙芯電纜加以連接。與傳統(tǒng)布線相比，P-NET現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)控制應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢，它將簡化設(shè)計(jì)和安裝，減少布線的數(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)：
?。?）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。
?。?）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。
（4）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。
?。?）無須建立各區(qū)段總線間的層次關(guān)系，方便了系統(tǒng)擴(kuò)展，提供了系統(tǒng)的開放性。
3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
P-NET現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次（layer）可以根據(jù)“開放系統(tǒng)接線參考模式”擬定并加以描述，如圖2所示。
圖2 P-NET開放系統(tǒng)接線參考模式
一般來說，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。
第一層用于在總線上傳輸原始字節(jié)，它可用于指定線纜，或說明總線上數(shù)字信號的含義等。
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P-NET服務(wù)器，或送回所要求的設(shè)備，或返回該信息說明某個(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)部存儲器中讀寫數(shù)據(jù)。第二項(xiàng)任務(wù)是記錄已發(fā)出請求正等待回應(yīng)的信息數(shù)量，當(dāng)一條請求得到響應(yīng)時(shí)，便被送回源地址。
第七層讓應(yīng)用程序能夠訪問其他設(shè)備變量，這一功能靠發(fā)送一個(gè)命令塊來實(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，對相關(guān)變量的采集和對單個(gè)過程信號的處理，可一起被視作一個(gè)過程對象，這就是所謂的通道。
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