圖2　自由口通信程序圖網絡1

 圖3　自由口通信程序圖網絡2

　　該系統中PLC模式為1時進行自由口通信，模式為0時進行PPI協議，波特率為9600，奇偶校驗為無校驗，儀表讀取地址為40038，讀取6個數據單元。
1.2  網關、總線橋工作原理及配置
對于總線橋來說，一方面，CPU通過對PROFIBUS通信協議芯片的控制實現PROFIBUS的通信，在RAM中建立PROFIBUS通信數據緩沖區。另一方面，通過MODBUS協議實現和電力監控儀表的通信，同樣在RAM中建立MODBUS通信數據緩沖區。CPU通過兩個通信緩沖區的數據交換，實現PROFIBUS到MODBUS的通信。
由于總線橋自身不具備控制功能，必須通過DP主站進行控制。DP主站通過對其控制字的設置，來控制總線橋作為RS485網絡主站對其各從站的發送接收模式，通過監控其狀態字來實現數據發送接收狀態的監控。PROFIBUS數據區與RS485數據報文格式對照關系如表1所示。

表1　PROFIBUS數據區與RS485接收報文對照表 

2　 系統功能
基于PROFIBUS-DP的電能管理與電力監控系統，上位機軟件為ACREL-3000電力監控組態軟件。通過該軟件進行組態，可以在上位機界面上實現隊所有電參量的實時顯示，如I、U、P、Q、kWh等，圖4所示為本系統的電能管理及電力監控系統主界面。

　圖4　ACREL-3000電力監控/電能計量管理系統實現實時采集監控界面 

　　ACREL-3000還可以實現主要電力參數的實時運行曲線、歷史趨勢曲線等繪制，如圖5所示。另外，ACREL-3000還具有強大的報警功能、報表功能、查詢功能、打印功能等。強大的數據庫可以將歷史記錄保留3年以上。

圖5　ACREL-3000 實時曲線界面

　　通過ACREL3000界面還可以實現對PROFIBUS各從站的網絡參數采集和顯示，比如：總線參數、從站狀態、主站模式、看門狗、組態信息以及從站診斷數據等。對于系統的檢修和維護也起到非常方便的指導作用。

3　 結束語
該系統采用安裝了CP5611通信板卡的工控機作為PROFIBUS主站，使用多種方法將電力監控儀表集成到PROFIBUS-DP網絡中。調試結果表明：上位機主站能夠按時間每隔1s輪流對各個電力監控儀表進行采集數據，運行通信情況良好。
理論上來說，一個PROFIBUS網絡的最高傳輸速率可達12Mb/s，一個網段可帶32個從站，一個網絡可帶126個從站。這里每個DP從站（200系列PLC、ANYBUS網關、PB-B-MODBUS總線橋）根據自身情況帶若干個儀表，一個系統網絡所帶儀表的數量是非常之大的，相對于由通信擴展卡或通信服務器組成的MODBUS系統來說，同樣數量的儀表組網，可以節省大量硬件組網設備。
根據系統提供的組網方法，不僅能將工業自動化控制系統與電能管理電力監控系統集成為一體，而且整個網絡具有現場總線系統的智能化管理，具有很高的先進性，還可以節約大量的硬件成本。

　　文章來源于：《低壓電器》2009年第14期。

參考文獻
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