万可750-421WAGO750-422万可IO解决方案

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分析了PROFIBUS-DP传输协议与报文结构，设计了一种基于串口通信的PROFIBUS-DP总线性能分析与诊断软件，给出了程序的实现方法和关键技术，在PROFIBUS-DP实验平台上进行了运行调试。结果表明，该软件运行良好，可以基本完成对PROFIBUS－DP报文采集、分析和存储等功能。
关键词：现场总线， PROFIBUS-DP，通信协议，报文，串口。万可750-421WAGO 750-422万可IO解决方案753-424 干扰检测模块
753-425 2通道 数字量输入模块; NAMUR; 用于 TS 35
753-427 2通道 数字量输入模块; DC 110 V; 可设置为正逻辑或负逻辑
753-428 4通道 数字量输入模块; AC/DC 42 V; 用于2线传感器
753-429 2通道 数字量输入模块; DC 60 V; 2-4线制连接
753-430 8通道 数字量输入模块; DC 24 V; 3.0 ms
753-431 8通道 数字量输入模块; DC 24 V; 0.2 ms
753-432 4通道 数字量输入模块; DC 24 V; 3.0 ms
753-433 4通道 数字量输入模块; DC 24 V; 0.2 ms
753-434 8通道 数字量输入模块; DC 5 (12) V; 0.2 ms
753-440 4通道 数字量输入模块; AC 120 (230) V; 高电平
753-501 2通道 模拟量输出模块; DC 24 V; 0,5 A
753-502 2通道 模拟量输出模块; DC 24 V; 2.0 A
753-504 4通道 数字量输出模块; DC 24 V; 0,5 A
753-506 2通道 模拟量输出模块; DC 24 V; 0.5 A / 诊断功能
753-507 2通道 模拟量输出模块; DC 24 V; 2.0 A / 诊断功能
753-508 2通道 模拟量输出模块; DC 24 V; 2.0 A / 诊断功能
753-509 2通道 模拟量输出模块; 0.3 A / SSR; AC/DC 230 V
753-512 2通道 继电器输出模块; 继电器 2个常开触点; AC 230 V, DC 30 V
753-513 2通道 继电器输出模块; 继电器 2个常开触点 / 自由电位; AC 230 V, DC 30 V
753-514 2通道 继电器输出模块; AC 125 V, DC 30 V; 用于 TS 35
753-516 4通道 数字量输出模块; DC 24 V; 0.5 A / 低电平触发
753-517 2通道 继电器输出模块; AC 230 V, DC 300 V; 继电器 2个切换触点 / 自由电位
753-530 8通道 数字量输出模块; DC 24 V; 0,5 A
753-531 4通道 数字量输出模块; DC 24 V; 0,5 A
753-534 8通道 数字量输出模块; DC 5 (14) V; 1 A
753-540 4通道 数字量输出模块; AC 120 (230) V; 高电平
753-452 2通道 模拟量输入模块; 0-20 mA; 差分输入
753-453 4通道 模拟量输入模块; 0-20 mA; 单端
753-454 2通道 模拟量输入模块; 4-20 mA; 差分输入
753-455 4通道 模拟量输入模块; 4-20 mA; 单端
753-456 2通道 模拟量输入模块; ± 10 V; 差分输入
753-457 4通道 模拟量输入模块; ± 10 V; 单端
753-459 4通道 模拟量输入模块; 0-10 V; 单端
753-461 2通道 模拟量输入模块; PT 100 / RTD; 用于电阻传感器
753-465 2通道 模拟量输入模块; 0-20 mA; 单端
753-466 2通道 模拟量输入模块; 4-20 mA; 单端
753-467 2通道 模拟量输入模块; 0-10 V; 单端
753-469 2通道 模拟量输入模块; 热电偶 / K / 诊断功能; 用于热电偶测量
753-472 2通道 模拟量输入模块; 0-20 mA; 单端
753-474 2通道 模拟量输入模块; 4-20 mA; 单端
753-475 2通道 模拟量输入模块; 0-1 A AC/DC; 差分输入
753-476 2通道 模拟量输入模块; ± 10 V; 单端
The design of soft for analyse and the study of FCS’s performance based on PROFIBUS-DP
Cao Xue hua 1
(1 Shanghai Arcel Co., Ltd, Jiading Shanghai 201801 CHINA)
Abstract: Introduced communication protocol and message structure of PROFIBUS-DP, designed one software based on serial port communication, The software can analyze and diagnose the performance of PROFIBUS-DP. Presented the method and the key functions technique, The software is run on the communication network platform The debugging results indicate that the software can gather、analyse and memorize some kind of message of PROFIBUS－DP.
Keywords: FieldBus, PROFIBUS, communication protocol, message, serialport
0　 引言
　　PROFIBUS是工业自动化领域内市场占有率高的一种现场总线技术，它包括用于制造业自动化的PROFIBUS－DP和用于流程工业领域的PROFIBUS－PA，它是目前我国惟一的现场总线国家标准。随着越来越多工业控制系统采用了PROFIBUS现场总线技术，对这些控制系统进行具体的、直观的和实时的在线分析与诊断成为了基本的要求，要想完成这样的任务，就需要有相应的工程分析诊断工具。国内外目前所研究的这些总线性能分析诊断工程工具存在着功能不够全面、界面不够完善、价格昂贵、不适合中国国情等问题。开发一款能够对总线系统进行分析和诊断，方便的、性能价格比高的分析诊断工程工具必将成为急需的产品。万可远程模块
　　由于在PRIFBUS传输报文可以反映出总线性能的很多参数，包括各种故障状态。比如：从参数化报文可以看出主站和从站的关系，从站的操作方式，包括通道参数、功能设定、装置参数和ID号等。从组态报文可以看出从站I/0类型及性质，以及模块的I/O性质及数据类型等。从诊断报文可以看出从站各种参数设置错误，各种组态错误，以及装置模块错误类型。所以，本文作者就是在对PROFIBUS-DP报文进行详尽分析的基础上，采用VC++ 6.0开发了一款基于串口通讯的PROFIBUS性能分析诊断软件。
1　 PROFIBUS工作机理
1.1 PROFIBUS-DP编码技术
　　PROFIBUS－DP交换数据使用异步传输技术和NRZ编码。NRZ编码的二进制信号“0”或“1”的信号电平在信号持续期间维持不变。图1所示为NRZ码信号图。

图1　非归零码信号750-334 INTERBUS 现场总线适配器; 数字量和模拟量信号; LWL-连接
750-337 CANopen 线程总线耦合器 MSS; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-338 CANopen 线程总线耦合器 D-Sub; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-339 FIRE WIRE 现场总线适配器; 100/200/400 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-340 PROFINET IO现场总线适配器; 100 Mbit; 数字量和模拟量信号
750-341 ETHERNET TCP/IP 现场总线适配器; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-342 ETHERNET TCP/IP 现场总线适配器; 10 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-350 ETHERNET powerlink 适配器; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-351 100 Mbit; 2-端口; 数字量和模拟量信号 万可模块
750-370 PROFINET IO现场总线适配器; 100 Mbit; 2-端口
模块化 I/O-SYSTEM (750系列)ECO现场总线适配器
750-343 PROFIBUS DP ECO 现场总线适配器; 12 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-344 INTERBUS ECO 现场总线适配器; 500 kBaud; 数字量和模拟量信号
750-345 INTERBUS ECO 现场总线适配器; 2 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-346 DeviceNet ECO 现场总线适配器; 125-500 kBaud; 数字量和模拟量信号
750-347 CANopen ECO 现场总线适配器 MSS; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-348 CANopen ECO 现场总线适配器 D型接口; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
模块化 I/O-SYSTEM (750系列)现场总线控制器
750-804 INTERBUS 可编程现场总线控制器; 数字量和模拟量信号; 用于 TS 35
750-806 DeviceNet 可编程现场总线控制器; 125-500 kBaud; 数字量和模拟量信号
750-812 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 232/485; 150 (1200) Bd ... 19.2 (115.2) kBaud; 数字量和模拟量信号
750-812/025-000 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 232/485; 150 (1200) Bd ... 19.2 (115.2) kBaud; EXT
750-814 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 232 / 150 - 19200 Baud; 数字量和模拟量信号
750-815 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 485 / 1,2 - 115,2 kBaud; 数字量和模拟量信号
750-815/025-000 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 232/485; 150 (1200) Bd ... 19.2 (115.2) kBaud; EXT
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750-816 MODBUS 可编程现场总线控制器; RS 232 / 1,2 - 115,2 kBaud; 数字量和模拟量信号
750-819 LONWORKS 可编程现场总线控制器; 78 kbps; 数字量和模拟量信号 WAGO-IO
750-830 BACnet/IP 可编程现场总线控制器; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-833 PROFIBUS DP/ V1 可编程现场总线控制器; 12 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-833/025-000 PROFIBUS DP/ V1 可编程现场总线控制器; 12 Mbaud; EXT
750-837 CAN打开可编程的现场总线控制器 MSS; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-837/020-000 CAN打开可编程的现场总线控制器 MSS; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-837/021-000 CAN打开可编程的现场总线控制器 MSS; 10 kBaud - 1 Mbaud; 数字量和模拟量信号
750-838 CANopen 可编程现场总线控制器; D型接口; 10 kBaud - 1 Mbaud
750-838/020-000 CANopen 可编程现场总线控制器; D型接口; 10 kBaud - 1 Mbaud
750-838/021-000 CANopen 可编程现场总线控制器; D型接口; 10 kBaud - 1 Mbaud
750-841 钢板 IP65 防护箱; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-841/025-000 钢板 IP65 防护箱; 10/100 Mbit/s; EXT
750-842 钢板 IP65 防护箱; 10 Mbit/s; 数字量和模拟量信号 WAGO-IO
750-849 KNX IP Programmable 可编程现场总线控制器; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-860 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号; 用于 TS 35
750-871 ETHERNET TCP/IP 2 端口可编程现场总线控制器; 10/100 Mbit/s; 数字量和模拟量信号
750-872 遥控设备的可编程现场总线控制器; RJ45 + D-Sub; 10/100 Mbit/s
750-872/020-000 遥控设备的可编程现场总线控制器; RJ-45; 10/100 Mbit/s
　　每个数据链路层协议数据单元应由一定数量的字符组成，每个字符都是一个用于异步传输的起——停字符。
　　每个字符由11个比特组成，包括1个总是为二进制“0”的起始比特（ST），8个可以是二进制数“0”亦可以是二进制数“1”的信息比特，1个可以是二进制“1”也可以是二进制数“0”的偶校验比特（P），1个总是为二进制数“1”的停止比特，如图2所示。
万可PLC
图2　单个字符格式
　　接收器的比特同步总是从起始比特的下降沿开始，也就是说，在从二进制“1”转换到二进制数“0”时开始。在比特时间的中间应扫描起始比特和所有后继的比特。在比特时间的中间，起始比特应是二进制数“0”，否则认为同步失败并停止同步过程。以二进制“1”的停止比特来结束字符的同步，如果此时出现二进制数“0”来代替此停止比特，则应认为并报告一个同步差错或字符差错，并应等待下一个起始比特的前导沿。万可远程模块
报文格式万可750-421WAGO 750-422万可IO解决方案