工业网络通讯PPT课件
最简单的单主系统配置
最简单的单一DP主站系统:PLC+PROFIBUS I/O
PLC主站
具有DP通讯 能力的仪表
I/O站 I/O站
DP网络系统结构-带监控主站系统
PC+组态软件 操作员站HMI 其他通信协议监控站的连接
DP网络系统结构-带监控主站系统
PC+组态软件
工程师站 配置组态软件
PLC主站
光缆结构
双工塑性光缆
标准塑性光缆
标准PCF光缆
光纤 光纤包层 光缆护套 抗应力纤维
PROFIBUS-DP网络的通讯方式
令牌环网和主从轮询
DP网络中存在很多通讯节点,这些 节点分为主节点和从节点。当网络 中的主从节点间进行数据的交换存 取时采用了两种通讯方式,即主站 间的令牌环网和主从站间的轮询通 讯。
光纤传输技术
光纤传输技术特性
网络拓扑结构 传输介质 网段长度(PtP)
节点数量 传输速率
线形(使用集成光纤接口的模块和OBT) 线形,星形,环形(使用OLM)
光缆(玻璃纤维,塑性光纤,PCF)
玻璃光纤最大15000米,与光缆和OLM类型有关 塑性光纤80米(OLM) 塑性光纤50米(OBT)
整个网络最多可连接127个网络节点 使用OLM的光纤环网可最多连接126个网络节点
9.6kbps,19.2kbps,45.45kbps(PA),187.5kbps, 500kbps,1.5Mbps,3Mbps,6Mbps,12Mbps
网络节点的接入方式
节点连入网络需要一定的连接方式,工业现场主要采用下面的几种
总线连接器接入 总线终端连接器接入 中继器接入(广义节点)
DP网络中的连接器按照传输速率可以分为 两类:
适用于1.5Mbps以下传输速率的网络连接器
适用于1.5Mbps~12Mbps传输速率的网络连接器
应用连接器时要注意结合网络速率选择!
DP网络和DP光纤网的接口
节点类型
接入网络类型
接口模块
RS-485接口的 DP光纤网 OBT
DP节点
例图
OLM
集成FO接口的 DP光纤网 直接接入
DP节点
例图
光纤网段的连接 和冗余环网
DP网络连接器
带螺丝端子的标准连接器
快速连接插头
制作快速连接电缆
1. 测量
2. 剥线
3. 分离
PROFIBUS-DP网络的传输介质
DP电缆 光缆
光缆
光缆的传输是点对点模式,如果需要网络处于全双工工作模式,每个节点都 需要两条光缆进行信号传输
PROFIBUS光纤网主要采用三种光缆,塑性光缆,PCF光缆,玻璃纤维光缆
DP光纤网
OLM
例图
没有FO接口的DP节点接入光纤网
1000米,传输速率 187.5kbps 400 米,传输速率 500kbps 200 米,传输速率 1.5Mbps 100 米,传输速率 3/6/12Mbps 最多9个 每个网段最多可连接32个网络节点 整个网络最多可连接127个网络节点(使用中继) 9.6kbps,19.2kbps,45.45kbps(PA),187.5kbps, 500kbps,1.5Mbps,3Mbps,6Mbps,12Mbps
PROFIBUS链路层:支持基于令牌的多主系统 PROFIBUS应用层:定义信息规范FMS
酸轧系统中仅用到了第一种
DБайду номын сангаас网络系统结构-多主系统
PROFIBUS链路层:支持基于令牌的多主系统
PLC主站1
PLC主站2
PLC主站3
逻
辑
令
牌
环
具有DP通讯 能力的仪表
I/O从站
I/O从站
DP网络系统结构-分层多主系统
DP网络系统结构-单主系统
一个DP网络的最小系统至少要由1 个DP(一类)主站和若干个DP从 站组成。
主站:对总线上的数据具有主动接收能力的控制器 从站:响应主站的数据请求,不能主动接收数据 一类主站:控制管理总线通讯,完成周期性数据访问 二类主站:完成非周期性数据读写,如系统配置、故障诊断等工作
I/O站
具有DP通讯 能力的仪表
I/O站
DP网络系统结构-带监控主站系统
操作员站HMI
PLC主站
操作员站/HMI I/O站
具有DP通讯 能力的仪表
I/O站
DP网络系统结构-带监控主站系统
其他通信协议监控站的连接
工业以太网
PLC主站
工程师站/操作员站
I/O站
具有DP通讯 能力的仪表
I/O站
DP网络系统结构-多主系统
PROFIBUS 网络光缆(塑性光缆和PCF光缆)
节点间光缆长度 OLM-OLM IOInterface,OBT 光纤直径 光纤材料
塑性光缆(双工) 塑性光缆(标准) PCF标准光缆
50米 50米 980微米 聚甲基丙烯酸酯
80米 50米 980微米 聚甲基丙烯酸酯
400米 300米 200微米 石英
基于以太网的分层的多主系统
HUB 工业以太网
PLC主站1
PLC主站2
具有DP通讯 能力的仪表
I/O从站
I/O从站
PROFIBUS-DP网络的接入设备
S7系列PLC ET200系列远程I/O 编程设备(PG/PC) 操作员站(OP) 大型传动设备(MD ML2) 具有通讯单元的配电设备(CB) 其他具有通讯接口的设备
工业网络通讯
现场级:PLC(TDC) 变频器 仪表 PG OP等 过程级:HMI PC(ES OS) 管理级:PC Client
现场级的网络通讯
可编程逻辑控制器的运用 现场通讯网络的建立
SIEMENS的PROFIBUS现场总线技术
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-PA
DP网络的系统结构
w 单主系统 w 带监控站的系统 w 多主系统和分层的多主系统
光纤芯数 每千米重量
2 7.8千克
2 65千克
2 22千克
节点间光缆长度 不带BFOC连接器 带BFOC连接器 光纤类型 光纤束直径 光纤芯束数 每千米重量
PROFIBUS 网络光缆(玻璃纤维光缆)
标准光缆
户内光缆
4000米 1000米 多模光纤62.5/125微米 3.5毫米
2 74千克
100米 多模光纤62.5/125微米 2.9毫米 2 30千克
通讯方式
Master
Master
Master
Master
Slave S
S S
S
S
S
PROFIBUS-DP网络电缆长度
网络传输速率 网络电缆类型
RS-485传输技术
RS-485传输技术特性
网络拓扑结构 传输介质 网段长度(可能)
可连接中继数量 节点数量 传输速率
线形 树形 (使用中继)
屏蔽双绞线