菲尼克斯无线Profibus-DP通讯技术在堆取料机上的应用(2)

3、系统结构原理

Profibus-DP通讯是针对数据链路层和用户层来说的，其数据通讯格式由PROFIBUS基金会规定，而其物理层则完全采用RS485规范。这样的通讯方式完全满足工厂自动化的控制网络的拓扑。我们选用的菲尼克斯的Profibus-DP无线通讯套装模块实际上是一个能传输RS232、RS485、RS422的多功能无线串口通讯模块。作为Profibus-DP无线通讯套装，是指厂家在出厂前就已配置好握手信号、奇偶校验等相关串口通讯参数，我们只需简单的接线，通电即可使用。

无线DP通信的方案配置：

无线DP通讯套装模块

4.该系统的特点

该系统使用了跳频扩频的技术FHSS来抵抗工业现场的干扰，且工作在免费的频率段2.4GHz,传输功率100mW(20dBm),这些特性都使它可在工业现场稳定工作。PSI-WL蓝牙转换模块用于传输RS-232,RS-422和RS-485。

由于数据被分割为非常小的数据包，在不同频率的通道内发送，所以，即使发生冲突，也可以在很短的时间内(微秒)更改发射通道，菲尼克斯的蓝牙设备采用的ISM 2.4G免费频段，并在835M Hz的范围内均分了79个通道供蓝牙通讯使用(见下图)。

蓝牙免费通讯频率

(1)传输通过电磁波在空间进行，减少了耗时以及昂贵的安装过程;

(2)由于天线的发散特性，无线电波可以覆盖室内和室外的大片空间，可以将自由移动物体，不受地域影响纳入控制网络。电磁通讯解决方案无磨损、耐脏，这意味着在有移动物体的应用场合，相对于传统的滑环等，无线通讯是免维护的通讯方案。

(3)系统集成了PCS自动控制、无线通讯、网络通讯等技术，将有线和无线、电气和PLC、PLC与PLC数据、原系统和新系统有机的融合成一个整体。联锁控制的数据信号，通过Profibus-DP通讯模块直接传输到PCS系统，直接简单的下挂在工厂的自动化控制PCS组成控制网络。而且无需组态编程，即插即用，快速启动，提高了系统对各种信号的快速传输，减少了延时。

(4)与一般点对点通讯方式相比，主站只需2套无线收发设备(包括冗余)，主站与电器设备之间不用传统的开关量硬件连接，直接以通讯方式与原PCS控制系统连接，节省继电器、电缆和PLC的开关量输入输出模板。

(5)采用2.4 GHz 免费频段，无需申请，无需付费。

针对原料场堆取料机数量大分布集中的特点，选各个堆取料机子站与混匀配料室主站构成一对一的无线Profibus-DP通信网络，以直接寻到Profibus-DP网络中设备的地址，避免各机之间的相互干扰;针对料场料堆较高，料的导电性强，料场附近PLC控制系统较多的特点，选特高频通讯频段，以减少对料场附近PLC控制系统及其它通讯设备的干扰，降低发射信号的功率;针对通讯信号数量多的情况，选择直接的网络通讯直接和上位进行数字交换，以减少其相互干扰。

5.应用效果和结论

系统投入运行后，工作稳定可靠，彻底解决了存在的问题，促进了生产指标的提升，达到了人身及设备安全的目的。无线Profibus-DP通信技术应用于大型移动设备的控制，而且是直接应用到现场级的控制网络中。尤其应用在设备数量较多，分布集中，移动范围较大的工业现场条件下，其优点突出，性价比高，值得推广。