• 人机界面 (HMI)
RS 485 up to 12 MBit/s
PROFIBUS-DP
从站
从站
从站
从站
Beijing Institute of Technology
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概述
Profibus 现场总线
PROFIBUS-PA 的特点
PA = Process Automation
PROFIBUS 协议符合 ISO/OSI 的开放系统参考模型
FMS
DP
PA
用户层
应用层 (7) (3)-(6)
数据链路层 (2) 物理层 (1)
Layer
FMS
设备 行规
现场总线信息规范
DP- 行规
PA- 行规
DP- 扩充功能 DP 基本功能
未用 现场总线数据链路 RS-485 / 光纤 EN 50 170
通用
-大范围的应用 -多主通信
PROFIBUS-DP
RS 485 / FO
快速
-即插即用 - 高 效、廉 价
PROFIBUS-PA
IEC 1158-2
面向应用
-总线供电 -本质安全Fra bibliotekBeijing Institute of Technology
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概述
PROFIBUS 给客户的好处
节省硬件和安装费用
工具
组态 总线监视器 工程
服务
开发支持 实施支持 培训
主机接口
VAX 计算机 VME 计算机
阀
气动阀 电磁阀
Beijing Institute of Technology
HMI（人机界面）
操作面板 文本显示
仪器仪表
液位 流量
压力 温度
网关
AS-Interface 各种专用网络
7
概述
Profibus 现场总线
Beijing Institute of Technology
10
概述
Profibus 现场总线
典型的PROFIBUS-DP 系统
主站
一个典型的 PROFIBUS-DP 系统的组成:
一个 PLC/PC 作为中央控制器
各种外围设备，如:
PLC
• 数字或模拟 I/O • AC 或 DC 驱动器
• 电磁或气动阀
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
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
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
Beijing Institute of Technology
IEC 接口
IEC 61158-2
PROFIBUS 导则 + 行规
Beijing Institute of Technology
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概述
Profibus 现场总线
三种有效的传输技术:
站1
.....
站n
终端
终端
PROFIBUS 使用两端有终端的总线拓扑 在运行期间，接入和断开一个或几个站不会影响其他站的工作，即使
Profibus 现场总线
6
概述
驱动器
AC Drives DC Drives
分散的 I/O
二进制 I/O 模拟 I/O 调节器 计时器 计数器 识别系统
PROFIBUS 产品范围
Profibus 现场总线
控制器
PLC/NC/RC VME, PC 工作站
网络部件
中继器 光纤 电缆
软件驱动程序
DOS/Windows/NT/95 OS9/VRTX VxWorks/PSOS+ OS2, QNX UNIX/VMS
3
概述
工厂级
总线 循环时间
< 1000 ms
车间级
总线 循环时间
< 100 ms
Profibus 现场总线
通信透明 从 传 感 器／执 行 器 到 区 域 控 制 器
Ethernet/TCP/IP
区域 控制器
CNC
TCP/IP/Ethernet
PC/VME
VME/PC
PROFIBUS-FMS
PLC
DCS
现场级
总线 循环时间
< 10 ms Beijing Institute of Technology
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-PA
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概述
Profibus 现场总线
PROFIBUS 簇
EN 50170 Volume 2
通用目的自动化
工厂自动化
过程自动化
PROFIBUS-FMS
RS 485 / FO
现场总线技术
第六讲 PROFIBUS现场总线
Beijing Institute of Technology
1
Profibus 现场总线
PROFIBUS
第一部分 概 论
Beijing Institute of Technology
2
概述
Profibus 现场总线
Process Fieldbus的缩写，是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产 商的现场总线标准。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、 交通、电力等其他领域自动化；
PROFIBUS-PA
Process Automation.专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联 在一根总线上，并有本征安全规范。
PROFIBUS-FMS
Fieldbus Message Specification.用于车间级监控网络，是一个令牌 结构、实时多主网络。
Beijing Institute of Technology
是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场 总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通 信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解 决方案。
PROFIBUS由三个兼容部分组成
PROFIBUS-DP
Decentralized Periphery.是一种高速低成本通信，用于设备级控制系 统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24VDC或4-20mA 信号传输。
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
• IEC 1158-2:
用于 PA
• 光纤:
用于 DP 和 FMS
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概述
Profibus 现场总线
PROFIBUS-DP 的特点:
代替 PLC/PC 与 I/O 之间昂贵的电线 快速，传输 1 千字节的输入数据和 1千字节的输出数据所需时间<2 ms 强有力的工具，减少组态和维护费用 被所有主要的 PLC 制造商支持 有广泛的产品: PLC, PC, I/O, 驱动器, 阀, 编码器等 允许周期性和非周期性的数据传输 单主和多主网络 每个站的输入和输出数据最多可达 244 字节