当前位置:
文档之家› PROFIBUS总线协议概述及应用
PROFIBUS总线协议概述及应用
3
① FMS 主要用于车间级(工厂、楼宇自动化中的单元级)控 制网络,是一种令牌结构、实时多主网络,解决车间级通 用性通信任务,提供大量的通信服务,完成中等传输速度
的循环和非循环通信任务。
② PA 专为过程自动化设计,可使专感器和执行器连接在一 根总线上,用于对安全性要求较高的场合及由总线供电的 站点。PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液 位变送器等现场设备连接起来,代替了4mA-20mA传输。
网络OSI作为参考模型的。
10
Profibus特点:
① 最大传输信息长度为255B,最大数据长度为244B,典型长度为120B。 ② 网络拓扑为线型、树型或总线型,两端带有有源总线终端电阻。
③ 传输速率9.6Kb/s~12Mb/s。
④ 传输介质为屏蔽/非屏蔽式光缆,对于屏蔽双绞线,每段为32个站点(无 转发器),最多127个站点(带转发器)。 ⑤ 采用双绞线、光缆传输最长可分别达到9.6Km、90Km。 ⑥ DP和FMS传输技术为RS485传输,PA为IEC11582-2传输和光缆传输。 ⑦ 采用单一的总线访问协议,包括主站之间的令牌传递方式和主站与从站 之间的主从方式。
4
③ DP是一种经过优化的高速、廉价的通信连接,专 为自动化控制系统和设备级的分散I/0之间通信设计,
用于分布式控制系统的高速数据传输,其传输速率
高达12Mb/s,一般构成单主站系统,主-从站采用
循环数据传输方式。
5
6
近年来,PROFIBUS产品销售量一直呈迅猛增长的态势。2008 年,PROFIBUS的安装节点数已超过 2800万,在现场总线方面
27
3 产品介绍
3.2 传输距离 标准Profibus-DP支持以下传输速率:(单位:kbps)9.6、19.2、 31.25、45.45、93.75、187.5、500、1500、3000、6000、12000。 每个DP从站的输入数据和输出数据最大为244B,使用屏蔽双绞电缆 时最长通讯距离为9.6km(需要增加中继),使用光缆时最长为90km。 Profibus-DP每段的电缆最大长度与传输速率有关,不同的介质,不同 的波特率,信号可传输的距离也不同,如表2所示。 表2:传输速率与距离关系表
18
19
20
Profibus-DP的RS485传输
21
22
23
24
2.1 简单的DP主-从调试环境
Profibus-DP接口板卡
25
调试环境
26
3 产品介绍
3.1 传输介质 PROFIBUS-DP传输技术采用的是RS485传输,其传输介质可以选择 型式A和型式B两种导线,A为屏蔽双绞线,B为普通双绞线。但在 EN50 170标准中规定为型式A导线,型式A比型式B有较大的扩展长度, 见表1。 表1:Line A Line B说明
PROFIBUS总线协议概述及应用
主讲人:陆伟青
1
一 Profibus通讯协议概念篇
1.1 Profibus协议概述 1.2 Profibus-DP
二 Profibus应用篇
2.1 简单的DP主-从调试环境
三 产品介绍
3.1 应用须知
2
1.1 Profibus协议概述
Profibus是唯一集成H1(过程)和H2(工厂自动化)的现场总
28
3 产品介绍
3.3 PROFIBUS-DP总线网络结构 PROFIBUS支持总线型、星型和树型拓扑结构。一个总线型拓扑结构, 如图1所示。标准Profibus-DP系统最多可连接127个站(站号从0~ 126,不包含中继器)。PROFIBUS支持中继器连接,若采用中继器, 可增加电缆长度和所连的站数。
31
3 产品介绍
32
3 产品介绍
ACR230ELH系列多功能电测仪表,其通讯协议是依据DPV0开发。 DPV0为是周期性数据交换,即在每个DP循环中,交换的数据是周3 产品介绍
• 关于GSD文件说明 • GSD文件获取途径: • 仪表的GSD文件可从公司网站下载,或向我们的客 服索取。 • 光盘方式随产品发送。 • 在进行PROFIBUS主站组态时,装载ACR230ELH仪表的 GSD 文件后,其用户参数采用默认值,无需更改,如下图所示。
⑧ 数据传输服务包括循环和非循环两类。
11
1.2 Profibus-DP
PROFIBUS-DP定义三种设备类型
12
PROFIBUS-DP设备中GSD文件
13
14
PROFIBUS-DP单主系统
DP主站通过使用轮询列表可以连续地寻址所有有DP从站。
15
PROFIBUS-DP多主系统
16
Profibus-DP基本功能
17
Profibus-DP系统工作过程
主站和从站的初始化
主站 Slave_Diag 从站诊断响应 Set_Prm 确认
从站
总线上令牌环的建立
Chk_Cfg 确认 Slave_Diag
主站与从站通信的初 始化
从站诊断响应 OUT-date_exchange IN-date_exchange
线解决方案,是一种国际化的、开放的现场总线标准,它
也是国际标准IEC61158中8种现场总线之一。 Profibus可以将数字自动化设备从低级(传感器/执行器)到 中间级执行级(单元级)分散开来。根据应用特点和用户 不同的需要, Profibus提供了3种兼容版本通信协议:
FMS 、PA和 DP 。
是无可争议的世界市场的主导者。从今后的发展来看,其增
长的势头依然强劲。 根据已使用的PROFIBUS产品数量,专家 预测,到 2012年PROFIBUS安装节点数将突破5000万大关 。
7
Profibus通信体系结构图
8
Profibus网络中的总线访问控制
9
Profibus协议结构是根据ISO国际标准,以开放式系统互联
图1 DP总线型拓扑
29
3 产品介绍
根据EIA RS485标准,为了最小化电缆反射并确保在数据线上所 定义的噪声等级,在数据传输电缆的两端,必须使用如下连接的 终端电阻器来终止一个网段。总线终端器如图2所示。
图2 PROFIBUS电缆的电缆终端器(9针D型连接器的针脚号)
30
3 产品介绍
Profibus的总线终端器包含一个上拉电阻和一个下拉电阻,当总 线上没有站发送数据时(即空闲时间),这两个电阻迫使不同的 状态电压趋于一个确定值,从而保证在总线上有一个确定的空闲 电位。被指定为终止总线的站(与总线终端器共态),需要加入 “终端器”,也称为有源终端。以达到阻抗匹配,增强抗干扰能 力。对于A型电缆接220Ω有源终端电阻。
35
3 产品介绍
36
Thanks
37