《rofibus現(xiàn)場總線》PPT課件

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1、Profibus現(xiàn)場總線概述PROFIBUS是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS傳送速度可在9.6kbit/s～12Mbit/s范圍內(nèi)選擇，且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動時，所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通、電力等其他領(lǐng)域自動化。PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。PROFIBUS由三個兼容部分組成，即PROFIBUS－

2、DP、PROFIBUS－PA、PROFIBUS-FMS。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PROFIBUS–DP：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I／O的通信。使用PROFIBUS－DP可取代24VDC或4－20mA信號傳輸。PORFIBUS－PA：專為過程自動化設(shè)計，可使傳感器和執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。PROFIBUS－FMS：用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個令牌結(jié)構(gòu)、實時多主網(wǎng)絡(luò)。與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，PROFIBUS的最大優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的國際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實際應(yīng)用驗證具有普遍性。行規(guī)現(xiàn)場設(shè)備信息格式

3、及功能描述規(guī)范稱為“行規(guī)”(Profile)，行規(guī)可有效實現(xiàn)各種現(xiàn)場設(shè)備應(yīng)用層互聯(lián)。1、通信行規(guī)Profibus通信行規(guī)定義用戶怎樣通過共同的傳輸介質(zhì)串行地傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)。DP是使用最頻繁的通信行規(guī)。2、物理行規(guī)PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（物理行規(guī)）：　　（1）用于DP和FMS的RS485傳輸。　?。?）用于PA的IEC1158－2傳輸。　　（3）光纖：用于提高抗干擾性和增大網(wǎng)絡(luò)距離。耦合器或鏈接器用于各種傳輸技術(shù)之間的轉(zhuǎn)換。3、應(yīng)用行規(guī)描述與所使用的傳輸技術(shù)相一致的通信協(xié)議的內(nèi)部活動。最重要的：PA行規(guī)。Profibus是一種多主站系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多個控制

4、、配置或可視化系統(tǒng)在一條總線上相互操作。擁有訪問權(quán)(令牌)的主站無需外部請求就可以發(fā)送數(shù)據(jù)。而從站是一種被動設(shè)備，不享有總線訪問權(quán)。從站只能對接收到的消息進(jìn)行確認(rèn)，或者在主站請求時進(jìn)行發(fā)送。波特率支持9.6k至12M?？偩€上最多可連接126個設(shè)備。Profibus也支持廣播和多點通訊。PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為參考模型的。第一層定義物理的傳輸性，第二層定義總線存取協(xié)議，第七層定義應(yīng)用功能，3－6層未用。（1）PROFIBUS－DP：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及

5、系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS－DP設(shè)備的設(shè)備行為。（2）PROFIBUS－FMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線報文規(guī)范（FMS）和低層接口(Lower?Layer?Interface－LLⅠ)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務(wù)。LLⅠ協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問接口。（3）PROFIBUS－PA：PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的PROFIBUS－DP協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC1158－2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備

6、供電。使用連接器可在DP上擴展PA網(wǎng)絡(luò)。PROFIBUS傳輸技術(shù)1．?用于DP／FMS的RS－485傳輸技術(shù)由于DP與FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議，因而，這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時操作。RS-485傳輸是PROFIBUS最常用的的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱之為H2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。RS-485傳輸技術(shù)基本特征：（1）?網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌嚎偩€型，兩端有有源的總線終端電阻。（2）?傳輸速率：9.6K?bit?/s～12M?bit/?s（3）?介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）。（4）?站點數(shù)：每分段32個站（不帶中繼器），可

7、多到126個站（帶中繼器）。（5）?插頭連接：最好使用9針D型插頭。2．RS－485傳輸設(shè)備安裝要點（1）?全部設(shè)備均與總線連接。（2）?每個分段上最多可接32個站（主站或從站）。（3）?每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發(fā)生誤差。兩個總線終端電阻必須永遠(yuǎn)有電源。（4）?當(dāng)分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段。串聯(lián)的中繼器一般不超過3個。（注：中繼器沒有站地址，但被計算在每段的最多站數(shù)中）（5）?電纜最大長度取決于傳輸速率。如使用A型電纜，則傳輸速率與長度及參數(shù)見書85。（6）RS－48