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发表于 2008-3-13 15:21:04

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标签: PLC Profibus 西门子 网络通信

Profibus-DP通讯

Profibus-DP通讯

 profibus概貌

(1) Profibus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。

(2) Profibus由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Process Automation)、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)。

(3) Profibus-DP: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可取代办24VDC或4-20mA信号传输。

(4) Profibus-PA: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。

(5) Profibus-FMS:用于车间级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络。

(7) Profibus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。

种Profibus(DP、FMS、PA)均使用一致的总线存取协议。该协议是通过OSI参考模型第二层(数据链路层)来实现的。它包括了保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。介质存取控制(Medium Access Control—MAC)具体控制数据传输的程序,MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。

 Profibus协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求:

• 在复杂的自动化系统(主站)间的通信,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。

• 在复杂的程序控制器和简单的I/O设备(从站)间通信,应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。

因此,Profibus总线存取协议,主站之间采用令牌传送方式,主站与从站之间采用主从方式。

 令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权(令牌)。在Profibus中,令牌传递仅在各主站之间进行,主站得到总线存取令牌时可与从站通信。每个主站均可向从站发送或读取信息。

因此,可能有以下三种系统配置:

• 纯主—从系统

• 纯主—主系统

• 混合系统

 在总线系统初建时,主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间,断电或损坏的主站必须从环中排除,新上电的主站必须加入逻辑环。

第2层的另一重要工作任务是保证数据的高度完整性。PROFIBUS在第2层按照非连接的模式操作,除提供点对点逻辑数据传输外,还提供多点通信,包括广播和选择广播功能。

Profibus-DP介绍

 Profibus-DP使用物理层,数据链接层和用户接口,用于现场层的高速数据传送。

主站周期地读取从站地输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。

PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理及复杂设备在运行中参数的确定。

DP和FMS可混合工作。

 特征:

(1) 传输技术: RS-485双绞线、双线电缆或光缆。波特率从 9.6Kbit/s~12Mbit/s ;12Mbps时最大传输距离为100m,1.5Mbps时为200m,另外还可以用中继器延长 。

(2) 总线存取:  各主站间令牌传递,主站与从站间为主—从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点(主—从设备)数为126。

(3) 通信:         点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)。循环主—从用户数据传送和非循环主—主数据传送。

(4) 运行模式:  运行、清除、停止。

(5) 同步: 控制指令允许输入和输出同步。同步模式:输出同步;锁定模式:输入同步。

 

(6)诊断功能: 经过扩展的Profibus-DP诊断能能对故障进行快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分三级:                  

  • 本站诊断操作:本站设备的一般操作状态,            

  • 模块诊断操作:一个站点的某具体I/O模块故障。                     

  • 通道诊断操作:一个单独输入/输出位的故障。

(7) 可靠性和保护机制:   所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。

 

Ø CPU集成DP接口连接远程ET200M          Ø 通过Profibus-DP连接智能从站

           

 

Ø CP342-5作为主站的应用                         ØCP342-5作为从站的应用

      

 

Ø支持PROFIBUS-DP协议的第三方设备通信

 

Ø直接数据交换通信方式

 (1)单主站系统中DP 从站发送数据到智能从站(I 从站)

 

 

 (2)多主站系统中从站发送数据到其他主站

 

 (3)多主站系统中从站发送数据到智能从站

Ø  WINCC连接PROFIBUS-DP从站

 

 其他

 FDL (Fieldbus Data Link)通信方式

 FMS通信方式

PA通信方式

S7通信方式

基于OPC的通信

系统分类: PLC/PAC   |   用户分类: 无分类   |   来源: 原创

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