摘要:介紹智能差壓變送器嵌入 PROFIBUS-DP總線接口的上位機設(shè)計要求, 采用 Visual Bsica 6.0開發(fā)了相應(yīng)配置軟件 DPT-CFG, 使變送器能有效地在生產(chǎn)及使用過程進行參數(shù)標定、監(jiān)視和組態(tài)。
  本文在智能差壓變送器 PROFIBUS-DP從站的開發(fā)基礎(chǔ)上 ,分析了智能差壓變送器的參數(shù)測量要求,并根據(jù)需要設(shè)計了相應(yīng)的配置軟件 DPT-CFG, 使智能差壓變送器在生產(chǎn)及使用過程中能夠更有效率地進行參數(shù)標定及組態(tài)。

1、智能變送器參數(shù)數(shù)據(jù)封裝：
  設(shè)計的智能差壓變送器是一種多參數(shù)測量變送器 ,可以實現(xiàn)如:差壓、靜壓、溫度和介質(zhì)溫度等測量,不但可以進行生產(chǎn)過程中的差壓測量 , 而且具有溫度補償以及質(zhì)量流量測量等功能。 DP從站的主要作用就是在主站與變送器之間傳輸各種測量參數(shù)和計算所得參數(shù) ,因此 ,需要傳輸?shù)膮?shù)很多。根據(jù)實際變送器設(shè)計的要求 ,這些參數(shù)都可以按特性進行分組 ,每次發(fā)送命令后傳輸對應(yīng)的參數(shù), 命令號與對應(yīng)的分組參數(shù)如表 1所示 。

表 1　命令號與對應(yīng)分組參數(shù)

  由設(shè)計過程中對差壓變送器提出的要求, 從站需要傳輸?shù)膮?shù)包括以上共 26組參數(shù)命令, 共計約 162個參數(shù) 。但每次只要求傳輸一組命令參數(shù)。其中, 只有命令 1是需要周期性發(fā)送的實時測量數(shù)據(jù), 而其他數(shù)據(jù)參數(shù)均為預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)值。因此 ,根據(jù)所有發(fā)送的數(shù)據(jù)***大長度 ,可以確定一個公共的***大傳輸報文長度。 PROFIBUS-DP支持的單次***大報文長度是 244字節(jié)。而本應(yīng)用中單次報文長度的***大字節(jié)數(shù)為 61個字節(jié) ,另外加上 3個自定義的控制參數(shù):控制標志變量 Ctrl Flag,命令號 Cmd Num,熵命令號 Aux num,總共 64個字節(jié)。因此, 在對 PROFIBUS-DP進行初始化配置時 ,應(yīng)該將輸入輸出緩沖區(qū)定義為 64字節(jié)大小 ,并且在運行過程中不能小于 64字節(jié)。
  在數(shù)據(jù)傳輸過程中 ,具體參數(shù)的定義應(yīng)該由變送器及主站軟件來決定 。 PROFIBUS-DP并不需要對參數(shù)的內(nèi)容進行解釋,因此, 在進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義時只需定義相應(yīng)大小的數(shù)組變量即可 ,將 DPT的參數(shù)對象用結(jié)構(gòu)體定義為
  typedefstruct{　union{　　T CMD000 OBJobj000;　　UBYTEcmd data[ CMD000LENGTH] ;　}cmd000;　union{　　T CMD011 OBJobj011;　　UBYTEcmd data[ CMD011LENGTH] ;　}cmd011;……　union　{　　T CMD001 OBJobj001;　　UBYTEcmd data[ CMD001LENGTH] ;　}cmd001;}T DPT OBJ;

2、差壓變送器的配置軟件：
2.1、配置軟件簡介：
  為了使差壓變送器在生產(chǎn)及使用過程中更有效率地進行參數(shù)標定及組態(tài) ,特地針對差壓變送器的特定情況, 用 Visual Bsica 6.0自主開發(fā)了配置軟件 DPT-CFG, 并在操作系統(tǒng) Windows XP環(huán)境下進行了調(diào)試 。
  智能變送器與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的連接通過專用的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)接口卡, 其配置及參數(shù)定義按照PROFIBUS-DP通訊協(xié)議進行。 DPT-CFG軟件已經(jīng)將 PROFIBUS-DP協(xié)議進行了封裝, 以友好界面的形式顯示智能變送器從站的所有信息, 并能夠進行配置、監(jiān)視、組態(tài)、標定等操作。

2.2、工作模式：
  DPT-CFG配置軟件只能運行在 PC機主站上。此時, PC主站作為 PROFIBUS-DP的 2類主站運行。網(wǎng)絡(luò)采用主從式的總線工作模式, 在沒有中繼器的情況下網(wǎng)絡(luò)***多接 32個站點 ,其中從站***多 31個 。
  每次設(shè)定參數(shù)時 ,主站必須在 DPT-CFG軟件上指明從站地址,然后設(shè)定波特率 ,即可進行參數(shù)的設(shè)置與讀取 。配置和智能變送器標定畫面如圖 1所示。
  下面是關(guān)于智能差壓變送器的差壓標定程序:If Istance In d=133 Then　　　　　　　 //差壓標定命令I(lǐng)f Cll Na um<9 //取 9個有效標定點

圖 1　配置軟件標定畫面
  cmd133Write I.Enabled=FalsenCall Num=Call Num+1txt133Cal Pint.Text=CStr(Call No um)　If Cll Na um<6 Then //正向標定值txt133Cal Val.Text=Format((Call Num-1)＊Call Unit Cf(frmo 44.cbo133Call Unit.List Idex)＊nCall Rnge/a 4, "#######0.0#######")//按浮點數(shù)形式格式化數(shù)據(jù)　Else //負向標定值txt133Cal Val.Text=Format((5-Call Num)＊Call Unit Cf(frmo 44.cbo133Call Unit.List Idex)＊CallnRange/ 4, "#######0.0#######")　End Ifcmd133Write Num.Caption="第 "+CStr(Call Num)+"點確認 "//自動改變標定點　Else ICall Nf um=9 Then //標定完畢　cmd133Write Num.Enabled=False　txt133Cal Pint.Text=""o　txt133Cal Vl.Text=""a　cmd133Write Num.Caption="第 " + " " + "點確認 "　cmd133Write Out.Enabled=TrueElse　cmd133Write I.Enabled=Falsen　cmd133Write Num.Enabled=False　cmd133Write Out.Enabled=FalseEnd If

3、結(jié)論：
  本文通過分析智能差壓變送器的測量參數(shù), 用VISUALBASIC語言開發(fā)了智能變送器配置軟件 DPT-CFG,并用該軟件和儀表進行了數(shù)據(jù)通訊 ,對系統(tǒng)進行了測試檢驗,達到了預(yù)期要求 ,并實現(xiàn)了計算機和對象儀表的通信以及配置功能。