ProfiBus现场总线技术培训教程
96页1、现场总线协议,ProfiBus现场总线培训,主 要 内 容,1.PROFIBUS 现场总线概述 2.PROFIBUS DP 3.PROFIBUS PA 4.PROFIBUS FMS 5.PROFIBUS开发与系统集成,PROFIBUS簇,PROFIBUS 应用领域,PROFIBUS DP: PROFIBUS PA: PROFIBUS FMS:,主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级设备高速通信。,主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。,电源和通信数据通过总线并行传输,主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。,PROFIBBUS PA,RPOFIBUS给客户的好处,一、节省硬件和安装费用 减少硬件成份(I/O、终端块、隔离栅) 更容易、更快捷和低成本的安装 二、节省工程费用 更容易组态(对所有设备只需一套工具) 更容易保养和维修 更容易和更快捷的系统起动 三、更大的制造灵活性 改进功能 减少故障时间 准确、可靠的诊断数据 可靠的数字传输技术,PROFIBUS 网络的构成,经由通讯处理器连接到网络的计算机及编程设备 工程及诊断工具 、网络配置、诊断工具,中央可编程控
2、制器,如PLC、PC ,支持主站功能的通讯处理器(通信控制和管理),分布式I/O、支持DP 接口的传动装置 支持从站功能的通讯处理器 其它支持 DP 接口的输入、输出或智能设备,通信介质电缆 总线部件总线连接器、中继器、耦合器、链路等,PROFIBUS 协议结构,IEC传输技术保证安全性和直接给现场设备供电。,Profinet,PROFIBUS 传输技术,PROFIBUS使用两端有终端的总线拓朴。在运行期间,接入和断开一个或几个站不会影响其它站的工作,即使在本质安全区也如此。 提供三种不同的物理层选择: RS 485: 用于DP和FMS(对称传输,称H2) IEC 1158-2: 用于PA(位同步协议,称H1) 光纤: 用于DP和FMS,传输特点(1) 高速(H2),RS 485 依据RS 485,异步NRZ传输 波特率从9.6kBit/s12MBit/s,可选双绞屏蔽电缆 每段32个站,最多允许127个站 距离:12MBit/s=100m; 1.5MBit/s=400;小于等187.5KBit/s=1000m; 有中继器距离可延长到10公里 9针,D型插头,数据传输,RS 485传输
3、数据位顺序 每个8位二进数(1字节)按11位的顺序被传输 最小的有效位(LSB)被第一个发送 最大的有效位(MSB)被最后发送 每个八位二进当选都补充三位,即开始、终止和奇偶校验位 此编码原理称NRZ(即 Non Return to Zero),传输特点(2) 低速(H1) IEC 61158-2 同步Manchester编码,31.25kBit/s 本质安全(可选)和通过总线对站供电(可选) 屏蔽或非屏蔽的双绞电缆 第段距离达1900米,用中继器可延长到10公里 最多127个站,每段10=32个设备 (依赖于EX类型和供电消耗)本安、防爆、安全栅隔离,PROFIBUS电缆要求-RS 485,参数 电缆类型A 电缆设计 屏蔽双绞线电缆 浪涌阻抗 135165 回路电阻 110 /km 线径 0.64mm 线截面积 0.34mm 每单位长度的电容 30pF/m,PROFIBUS电缆要求-IEC 11582-2,电缆设计: 屏蔽双绞电缆 导线面积: 0.8毫米2(AWG18) 回路电阻: 44 /km 阻抗(在31.25KHz时): 100 +/-20% 衰减(在39KHz时): 3dB/
4、km 每单位长度的电容: 2nF/km,9针D型连接器的针脚分配(为RS 485用),对PROFIBUS-DP/FMS提供的连接器类型是9针D型连接器插座部分被安装在设备上如果其它连接器能提供必要的命令信号的话,也允许使用,通信口,拓 朴,PUOFIBUS 支持总线型,树型和星型拓朴 这里提供的拓朴是总线型拓朴 在总线型的开头和结尾必须有终端 一段可以由最多32个站组成,过程自动化典型结构,非,PROFIBUS总线存取协议,PROFIBUS介质存取控制MAC的基本要求: 在主站间通信,必须保证在确切限定的时间间隔中,任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务; 在主站和从站间通信,应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。,1.PROFIBUS 总线访问协议(第二层)对三种PROFIBUS 版本(FMS/DP/PA)均相同 2.这使通令透明和FMS/DP/PA网络区域容易组合 3.因为FMS/DP使用相同的物理介质(RS-485/FO),因此它们能组合在同一根电缆上。,轮询,令牌方式,主从方式,总线访问协议的特征(1),混合总线访问协议: 主站间的逻辑令牌环 主从站间的主从协议 主站: 主
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