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详解PROFIBUS-DP现场总线

时间:2021-03-30 14:05 点击次数:

  PROFIBUS-DP是一种高速、低本钱通讯,特意用于筑设级独揽体例与聚集式I/O的通讯。运用PROFIBUS-DP可代替24V DC或4~20mA信号传输。PORFIBUS-PA专为流程主动化安排,可使传感器和施行机构连正在一根总线上,并有实质太平楷模。PROFIBUS-FMS用于车间级监控汇集,是一个令牌机闭的及时多主汇集。

  PROFIBUS契约机闭是遵照ISO7498国际法式,以OSI行为参考模子的。PROFIBUS-DP界说了第1、2层和用户接口。第3到7层未加刻画。用户接口章程了用户及体例以及区别筑设可移用的行使效力,并注意解释了各类区别PROFIBUS-DP筑设的筑设举止。PROFIBUS-FMS界说了第1、2、7层,行使层席卷现场总线音讯楷模(FMS)和低层接口(LLI)。FMS席卷了行使契约并向用户供给了可遍及选用的强有力的通讯供职;LLI协和区其它通讯相闭并供给不依赖筑设的第2层拜望接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP契约。别的,PA还刻画了现场筑设举止的PA行规。遵照IEC1157-2法式,PA的传输手艺可确保其实质太平性,并且可通过总线给现场筑设供电。运用连合器可正在DP上扩展PA汇集。

  RS-485传输手艺根本特性是:汇集拓扑为线Mbps;介质为障蔽双绞电缆,也可勾销障蔽,取决于情况条目;不带中继时每分段可连合32个站,带中继时可多到127个站。

  RS-485传输筑设装置重点:一概筑设均与总线连合;每个分段上最多可接32个站(主站或从站);每段的头和尾各有一个总线终端电阻,确保操作运转不产生偏差;两个总线终端电阻必需不断有电源;当分段站超出32个时,必需运用中继器用以连合各总线段,串联的中继器通常不超出4个;传输速度可选用9.6kbps~12Mbps,一朝筑设参加运转,一概筑设均需选用统一传输速度。电缆最大长度取决于传输速度。

  采用RS-485传输手艺的PROFIBUS汇集最好运用9针D型插头。当连合各站时,应确保数据线不要拧绞,体例正在高电磁发射情况下运转应运用带障蔽的电缆,障蔽可提升电磁兼容性(EMC)。如用障蔽编织线和障蔽箔,应正在两头与回护接地连合,欧宝app并通过尽可以的大面积障蔽接线来复盖,以维系优良的传导性。

  IEC1l57-2的传输手艺用于PROFIBUS-PA,能满意化工和石油化工业的央求。它可维系其实质太平性,并通过总线对现场筑设供电。IEC1157-2是一种位同步契约,可实行无电流的接续传输,平常称为H1。

  PROFIBUS体例正在电磁搅扰很大的情况下行使时,可运用光纤导体,以扩张高速传输的隔绝。可运用两种光纤导体:一种是价值低廉的塑料纤维导体,供隔绝幼于50m情形下运用;另一种是玻璃纤维导体,供隔绝幼于1km情形下运用。

  PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用相通的总线存取独揽手艺,它是通过OSI参考模子第2层(数据链途层)来完毕的,它席卷保障数据牢靠性手艺及传输契约和报文处置。正在PROFIBUS中,第2层称之为现场总线数据链途层(FDL,Fieldbus Data Link)。介质存取独揽(M A C, Medium Access Control)完全独揽数据传输的次序,MAC必需确保正在职何一个时辰唯有一个站点发送数据。PROFIBUS契约的安排要满意介质存取独揽的两个根本央求:

  1)正在丰富的主动化体例(主站)间的通讯,必需保障正在切当限度的时候间隔中,任何一个站点要有足够的时候来告竣通讯托务。

  2)正在丰富的次序独揽器和方便的I/O筑设(从站)间通讯,应尽可以火速又方便地告竣数据的及时传输。

  是以PROFIBUS主站之间采用令牌传送体例,主站与从站之间采用主从体例。令牌通报次序保障每个主站正在一个切当章程的时候内取得总线存取权(令牌),令牌正在全数主站中轮回一周的最长时候是事先章程的。正在PROFIBUS中,令牌通报仅正在各主站之间实行。主站取得总线存取令牌时可遵循主-从通讯相闭表与全数从站通讯,向从站发送或读取音讯,也可遵循主-主通讯相闭表与全数主站通讯。以是可以有3种体例装备:纯主-从体例、纯主-主体例和混淆体例。

  正在总线体例初筑时,主站介质存取独揽MAC的劳动是订定总线上的站点分派并创设逻辑环。正在总线运转时代,断电或损坏的主站必需从环中消除,新上电的主站必需列入逻辑环。

  第2层的另一厉重使命劳动是保障数据的高度完全性。PROFIBUS正在第2层服从非连合的形式操作,除供给点对点逻辑数据传输表,还供给多点通讯,席卷播送和采用播送效力。

  PROFIBUS-DP用于现场筑设级的高速数据传送,主站周期地读取从站的输入音讯并周期地向从站发送输出音讯。总线轮回时候必定要比主站(PLC)次序轮回时候短。除周期性用户数据传输表,PROFIBUS-DP还供给智能化筑设所需的非周期性通讯以实行组态、诊断和报警处置。

  采用RS-485双绞线、双线电缆或光缆传输,传输速度从9.6kbps到12Mbps。各主站间令牌通报,主站与从站间为主-从传送。援救单主或多主体例,总线上最多站点(主-从筑设)数为126。采用点对点(用户数据传送)或播送(独揽指令)通讯。轮回主-从用户数据传送和非轮回主-主数据传送。独揽指令首肯输入和输出同步。同步形式为输出同步;锁定形式为输入同步。

  DP主站和DP从站间的轮回用户罕有据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检验。巨大的诊断效力,三级诊断音讯。输人或输出的同步。通过总线给DP从站授予所在。通过总线)实行装备,每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。 全数音讯的传输按海明隔绝HD=4实行。DP从站带看门狗守时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出实行存取回护。DP主站上带可变守时器的用户数据传送看管。

  每个PROFIBUS-DP体例席卷3品种型筑设:第一类DP主站(DPM1)、第二类DP主站(DPM2)和DP从站。DPM1是是主旨独揽器,它正在预订的周期内与聚集的站(如DP从站)相易音讯。表率的DPM1如PLC、PC等;DPM2是编程器、组态筑设或操作面板,正在DP体例组态操作时运用,告竣体例操作和看管方针;DP从站是实行输入和输出音讯搜聚和发送的表围筑设,是带二进造值或模仿量输入输出的I/O筑设、驱动器、阀门等。

  经历扩展的PROFIBUS-DP诊断能对毛病实行火速定位。诊断音讯正在总线上传输并由主站搜聚。诊断音讯分3级:本站诊断操作,即本站筑设的通常操作形态,如温渡过高、压力过低;模块诊断操作,即一个站点的某完全I/O模块毛病;通道诊断操作,即一个独自输人/输出位的毛病。

  正在统一总线个站点。体例装备的刻画席卷:站数、站所在、输入/输出所在、输入/输出数据形式、诊断音讯形式及所运用的总线参数。

  PROFIBUS-DP单主站体例中,正在总线体例运转阶段,唯有一个举动主站。如图1所示为PROFIBUS-DP单主站体例,PLC行为主站。

  PROFIBUS-DP多主站体例中总线上连有多个主站。总线上的主站与各自从站组成互相独立的子体例。如图2所示,任何一个主站均可读取DP从站的输入/输出映像,但唯有一个DP主站首肯对DP从站写入数据。

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