网络从上至下分三层:第一层由服务器和5台操作站构成Server/Client结构,采用西门子的CP1413网卡构成工业以太网;第二层由服务器和3台AS站组成, 采用PROF IBUS FMS 通讯协议、服务器网卡CP5432、AS站通讯卡CP443-5,通讯速率为1.5Mbp s;工程师站同时与这两层网络连接,配置与服务器类似,必要时也可起到与服务器冗余备份的作用;第三层由3台AS站与相应的BECKHOFF从站和SIPART DR19调节器组成, 采用PROFIBUS DP 协议, 通讯速率为12Mbp s。系统网络示意图见图1。

　　3 PROFIBUS现场总线存在的问题及改进措施

　　PROF IBUS现场总线在很多场合都有成功应用,在直纺长丝项目中也充分体现了其方便、经济的特点,但在大规模直纺长丝生产实际应用中仍然存在一些问题,在此作一些分析探讨。

　　3.1 网络数据传输量小

　　PROF IBUS - FMS网络的数据传输量偏小。FMS网络上的几台主站(AS1～AS3、ES和服务器)之间采取令牌轮询方式进行通信,令牌依次在几台主站之间进行传递。当某台主站得到令牌后,它就得到了网络通信控制权,可以发出指令要求相应的从站将数据送上来或者与其他主站进行通信。

　　本控制系统中,服务器周期性地得到令牌,依次与三台AS站通信,读取现场大量实时数据并保存起来供操作站调用。通常情况,如果数据量不是很大, FMS协议完全可以满足要求。但本控制系统在实际应用过程中, 1.5Mbp s的通讯速率不能满足数据量交换的需求,数据的刷新等待时间较长。同时,服务器与操作站之间的Server/Client结构也大大加重了服务器的工作负荷。当同时有多个操作站向服务器发出请求命令,尤其是数据量较大的请求命令如调用报警记录或趋势记录时,需要等待相当长时间,有时甚至造成服务器死机。

　　相应的改进措施设计为: 可将现有的PROFIBUS- FMS网改成工业以太网,在AS站上增加CP443-1网络通信卡, ES和服务器上也更换成相应的CP1413网卡,数据传输率可达到10Mbp s,问题可得到根本解决。

　　3.2 DP从站频繁发生通信故障

　　BK3100总线连接器经常发生通信故障,该故障是本控制系统存在的主要问题。