分布式控制系統(tǒng)03a

1、LOGLOGO O2014年4月分布式控制系統(tǒng)分布式控制系統(tǒng)第第三章三章 現(xiàn)場(chǎng)總線和數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線和數(shù)據(jù)通信通信(2)Your site herev工業(yè)數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)工業(yè)數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)v現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述v基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線vPROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線v工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)Your site herev PROFIBUS是世界上第一個(gè)開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)是世界上第一個(gè)開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)v 1991年德國(guó)頒布年德國(guó)頒布FMS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)v 現(xiàn)在已為全世界所接受。其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了從機(jī)械加工、現(xiàn)在已為全世界所接受。其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了從機(jī)械加工、過(guò)程控制、電

2、力、交通到樓宇自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域過(guò)程控制、電力、交通到樓宇自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域v PROFIBUS 于于1995年成為歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)年成為歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)v 1999年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC61158-3)v 2001年被批準(zhǔn)成為中華人民共和國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域行業(yè)年被批準(zhǔn)成為中華人民共和國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)v PROFIBUS在眾多的現(xiàn)場(chǎng)總線中以其超過(guò)在眾多的現(xiàn)場(chǎng)總線中以其超過(guò)40% 的市場(chǎng)的市場(chǎng)占有率穩(wěn)居榜首。其產(chǎn)品每年增長(zhǎng)占有率穩(wěn)居榜首。其產(chǎn)品每年增長(zhǎng)20-30%。以著名的。以著名的西門(mén)子公司為例，它可以提供上千種西門(mén)子公司為例，它可以提

3、供上千種PROFIBUS產(chǎn)品并產(chǎn)品并已經(jīng)把他們應(yīng)用在中國(guó)的許多自動(dòng)控制系統(tǒng)中。已經(jīng)把他們應(yīng)用在中國(guó)的許多自動(dòng)控制系統(tǒng)中。 Your site here Your site herevPROFIBUS：vPROFIBUSDP( Decentralized Periphery)，vPROFIBUSPA (Process Automation)，vPROFIBUSFMS (Fieldbus Message Specification )，Your site herevPROFIBUSDP：是一種高速低成本通信，用于設(shè)：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式IO的通信，加

4、工自動(dòng)化的通信，加工自動(dòng)化vPROFIBUSDP可取代可取代24VDC或或420mA信號(hào)信號(hào)傳輸傳輸vPORFIBUSPA：專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳：專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范vPROFIBUSFMS：用于車(chē)間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)：用于車(chē)間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。 vPROFIBUS用于工廠自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用于工廠自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)

5、字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，為到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供可行的解實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供可行的解決方案決方案 Your site herev VME（Versa Module Eurocard）總線是一種通用）總線是一種通用的計(jì)算機(jī)總線，的計(jì)算機(jī)總線， Your site hereYour site herev PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)根據(jù)的協(xié)議結(jié)構(gòu)根據(jù)ISO7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以ISO/OSI開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型為參考模型，包含開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型為參考模型，包含PROFIBUSDP/PA /FMS三種類(lèi)型三種類(lèi)型v PR

6、OFIBUS總線訪問(wèn)協(xié)議總線訪問(wèn)協(xié)議(第第2層層)對(duì)三種均相同，這使通信對(duì)三種均相同，這使通信透明，和透明，和FMS/DP/PA網(wǎng)絡(luò)區(qū)域容易組合網(wǎng)絡(luò)區(qū)域容易組合v PROFIBUSDP使用第使用第1層層(物理層物理層)、第、第2層層(數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈路層路層)和用戶(hù)接口，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖儆行Ш陀脩?hù)接口，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖儆行 PROFIBUS PA ，采用擴(kuò)展的，采用擴(kuò)展的PROFIBUSDP 協(xié)協(xié)議，描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的議，描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的PA行規(guī)，保證本征安全性行規(guī)，保證本征安全性v PROFIBUS FMS定義第定義第1、2、7層，應(yīng)用層包括現(xiàn)層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范和低層接口場(chǎng)總線信

7、息規(guī)范和低層接口Your site hereYour site hereYour site hereYour site herevProfibus協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國(guó)際準(zhǔn)，以國(guó)際準(zhǔn)，以開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Open System Interconnection-SIO）作）作為參考模型的。該模型共有七層，如上圖為參考模型的。該模型共有七層，如上圖vProfibus-DP：定義了第一、二層和用戶(hù)接口。：定義了第一、二層和用戶(hù)接口。第三到七層未加描述。用戶(hù)接口規(guī)定了用戶(hù)及系統(tǒng)第三到七層未加描述。用戶(hù)接口規(guī)定了用戶(hù)及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說(shuō)明

8、了各以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說(shuō)明了各種不同種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為設(shè)備的設(shè)備行為 Your site herevProfibus-FMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（Fieldbus Message Specification-FMS）和低層接口（和低層接口（Lower Layer InterfaceLLI）vFMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶(hù)提供了可廣泛選用包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶(hù)提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)。的強(qiáng)有力的通信服務(wù)。LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴(lài)設(shè)備的第

9、二層訪問(wèn)接口提供不依賴(lài)設(shè)備的第二層訪問(wèn)接口vProfibus-PA：PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外，協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場(chǎng)還描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備行為的設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)行規(guī)。根據(jù)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過(guò)總線的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過(guò)總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴(kuò)展上擴(kuò)展PA網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) Your site herevProfibus提供了三種數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型提供了三種數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型 ：v用于用于DP和和FMS的的RS485傳輸傳輸v用于用于PA的的

10、IEC1158-2傳輸傳輸v光纖光纖Your site herev 由于由于DP與與FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問(wèn)協(xié)議，因而，這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作訪問(wèn)協(xié)議，因而，這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作v RS-485傳輸是傳輸是Profibus最常用的一種傳輸技術(shù)。這種最常用的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱(chēng)之為技術(shù)通常稱(chēng)之為H2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線v RS-485傳輸技術(shù)基本特征：傳輸技術(shù)基本特征：v 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線，兩端有有源的總線終端電阻網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線，兩端有有源的總線終端電阻v 傳輸速率：

11、傳輸速率：9.6K bit/s12M bit/sv 介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）v 站點(diǎn)數(shù)：每分段站點(diǎn)數(shù)：每分段32個(gè)站（不帶中繼），可多到個(gè)站（不帶中繼），可多到127個(gè)個(gè)站（帶中繼）站（帶中繼）v 插頭連接：最好使用插頭連接：最好使用9針針D型插頭型插頭 Your site herev全部設(shè)備均與總線連接全部設(shè)備均與總線連接v每個(gè)分段上最多可接每個(gè)分段上最多可接32個(gè)站（主站或從站）個(gè)站（主站或從站）v每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻，確保操作每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻，確保操作運(yùn)行不發(fā)生誤差。兩個(gè)總線終端

12、電阻必須永遠(yuǎn)有運(yùn)行不發(fā)生誤差。兩個(gè)總線終端電阻必須永遠(yuǎn)有電源電源v當(dāng)分段站超過(guò)當(dāng)分段站超過(guò)32個(gè)時(shí)，必須使用中繼器用以連接個(gè)時(shí)，必須使用中繼器用以連接各總線段。串聯(lián)的中繼器一般不超過(guò)各總線段。串聯(lián)的中繼器一般不超過(guò)3個(gè)，如下個(gè)，如下圖所示圖所示Your site herev每個(gè)分段上最多可接每個(gè)分段上最多可接32個(gè)站個(gè)站(主站或從站主站或從站)，最多，最多127個(gè)站個(gè)站Your site herev電纜最大長(zhǎng)度取決于傳輸速率。如使用電纜最大長(zhǎng)度取決于傳輸速率。如使用A型電纜，型電纜，則傳輸速率與長(zhǎng)度如下表則傳輸速率與長(zhǎng)度如下表 波特率波特率 (K bit/s)9619293751875 500

13、1500 12000 距離距離/段段 (M) 12001200 1200 1000 400200100Your site herev A型電纜參數(shù)：型電纜參數(shù)：阻抗：阻抗：135-165W ，電容：，電容： 30pf/m ，回路電阻：，回路電阻：110W，線規(guī)：，線規(guī)：0.64mm ，導(dǎo)線面積：，導(dǎo)線面積：0.34mmWv RS-485傳輸技術(shù)的傳輸技術(shù)的Profibus網(wǎng)絡(luò)最好使用網(wǎng)絡(luò)最好使用9針針D型插頭型插頭v 當(dāng)連接各站時(shí)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射當(dāng)連接各站時(shí)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境環(huán)境(如汽車(chē)制造業(yè)如汽車(chē)制造業(yè))下運(yùn)行應(yīng)使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可下運(yùn)行

14、應(yīng)使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性提高電磁兼容性(EMC)v 如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接，并通如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接，并通過(guò)盡可能的大面積屏蔽接線來(lái)復(fù)蓋，以保持良好的傳導(dǎo)性。過(guò)盡可能的大面積屏蔽接線來(lái)復(fù)蓋，以保持良好的傳導(dǎo)性。另外建議數(shù)據(jù)線必須與高壓線隔離另外建議數(shù)據(jù)線必須與高壓線隔離v 超過(guò)超過(guò)500Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)應(yīng)避免使用短截線段，的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)應(yīng)避免使用短截線段，應(yīng)使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的插頭可使數(shù)據(jù)輸入和輸出電纜直接與插應(yīng)使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的插頭可使數(shù)據(jù)輸入和輸出電纜直接與插頭連接，而且總線插頭可在任何時(shí)候接通或斷開(kāi)而并不中斷頭連接

15、，而且總線插頭可在任何時(shí)候接通或斷開(kāi)而并不中斷其它站的數(shù)據(jù)通信其它站的數(shù)據(jù)通信Your site herev 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)IEC1158-2的傳輸技術(shù)用于的傳輸技術(shù)用于Profibus-PA，能滿(mǎn)足，能滿(mǎn)足化工和石油化工等行業(yè)的要求。它可保持其本征安全性，并化工和石油化工等行業(yè)的要求。它可保持其本征安全性，并通過(guò)總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電通過(guò)總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電v IEC1158-2是一種位同步協(xié)議，通常稱(chēng)為是一種位同步協(xié)議，通常稱(chēng)為H1v IEC1158-2的傳輸以下列原理為依據(jù)：的傳輸以下列原理為依據(jù)：v 每段只有一個(gè)電源作為供電裝置；每段只有一個(gè)電源作為供電裝置；v 當(dāng)站收發(fā)信息時(shí)，不向總線供電；當(dāng)站

16、收發(fā)信息時(shí)，不向總線供電；v 每站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所消耗的為常量穩(wěn)態(tài)基本電流；每站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所消耗的為常量穩(wěn)態(tài)基本電流；v 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備其作用如同無(wú)源的電流吸收裝置；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備其作用如同無(wú)源的電流吸收裝置；v 主總線兩端起無(wú)源終端線作用；主總線兩端起無(wú)源終端線作用；v 允許使用線性、樹(shù)型和星型網(wǎng)絡(luò)；允許使用線性、樹(shù)型和星型網(wǎng)絡(luò)；v 為提高可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)可采用冗余的總線段；為提高可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)可采用冗余的總線段；v 為了調(diào)制的目的，假設(shè)每個(gè)總線站至少需用為了調(diào)制的目的，假設(shè)每個(gè)總線站至少需用10mA基本電基本電流才能使設(shè)備啟動(dòng)。通信信號(hào)的發(fā)生是通過(guò)發(fā)送設(shè)備的調(diào)制，流才能使設(shè)備啟動(dòng)。通信信號(hào)的發(fā)生是通過(guò)發(fā)送設(shè)備的

17、調(diào)制，從從9 mA到基本電流之間到基本電流之間 Your site here v數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)字式、位同步、曼徹斯特編碼；數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)字式、位同步、曼徹斯特編碼；v傳輸速率：傳輸速率：31.25K bit/s，電壓式；，電壓式；v數(shù)據(jù)可靠性：前同步信號(hào)，采用起始和終止限定數(shù)據(jù)可靠性：前同步信號(hào)，采用起始和終止限定符避免誤差；符避免誤差；v電纜：雙絞線，屏蔽式或非屏蔽式；電纜：雙絞線，屏蔽式或非屏蔽式；v遠(yuǎn)程電源供電：可選附件，通過(guò)數(shù)據(jù)線；遠(yuǎn)程電源供電：可選附件，通過(guò)數(shù)據(jù)線；v防爆型：能進(jìn)行本征及非本征安全操作；防爆型：能進(jìn)行本征及非本征安全操作；v拓?fù)洌壕€型或樹(shù)型，或兩者相結(jié)合；拓?fù)洌壕€型或樹(shù)型

18、，或兩者相結(jié)合；v站數(shù)：每段最多站數(shù)：每段最多32個(gè)，總數(shù)最多為個(gè)，總數(shù)最多為126個(gè)；個(gè)；v中繼器：最多可擴(kuò)展至中繼器：最多可擴(kuò)展至4臺(tái)臺(tái) Your site here v分段藕合器將分段藕合器將IEC1158-2傳輸技術(shù)總線段與傳輸技術(shù)總線段與RS-485傳輸技術(shù)總線段連接。藕合器使傳輸技術(shù)總線段連接。藕合器使RS-485信號(hào)與信號(hào)與IEC1158-2信號(hào)相適配。它們?yōu)楝F(xiàn)信號(hào)相適配。它們?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程電源供電，供電裝置可限制場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程電源供電，供電裝置可限制IEC1158-2總線的電流和電總線的電流和電 vProfibus-PA的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袠?shù)型和線型結(jié)構(gòu)，的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袠?shù)型和線型結(jié)構(gòu)，或

19、是兩種拓?fù)涞幕旌?，?jiàn)下圖或是兩種拓?fù)涞幕旌?，?jiàn)下圖 v現(xiàn)場(chǎng)配電箱仍繼續(xù)用來(lái)連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并放置總線現(xiàn)場(chǎng)配電箱仍繼續(xù)用來(lái)連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并放置總線終端電阻器。采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)時(shí)連在現(xiàn)場(chǎng)總線分段終端電阻器。采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)時(shí)連在現(xiàn)場(chǎng)總線分段的全部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都并聯(lián)地接在現(xiàn)場(chǎng)配電箱上的全部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都并聯(lián)地接在現(xiàn)場(chǎng)配電箱上 Your site here Your site here v建議使用下列參考電纜，也可使用更粗截面導(dǎo)體建議使用下列參考電纜，也可使用更粗截面導(dǎo)體的其它電纜：的其它電纜：v電纜設(shè)計(jì)：電纜設(shè)計(jì)： 雙絞線屏蔽電纜；雙絞線屏蔽電纜；v導(dǎo)線面積（額定值）：導(dǎo)線面積（額定值）： 0.8mm2(AWG18)v回

20、路電阻（直流）：回路電阻（直流）： 44W/Kmv阻抗（阻抗（31.25千赫時(shí)）：千赫時(shí)）： 100W20%v39千赫時(shí)衰減：千赫時(shí)衰減： 3dB/Kmv電容不平衡度：電容不平衡度： 2nF/KmYour site here v主總線電纜的兩端各有一個(gè)無(wú)源終端器，內(nèi)有串聯(lián)主總線電纜的兩端各有一個(gè)無(wú)源終端器，內(nèi)有串聯(lián)的的RC元件，元件，R=100W，C=1mF。當(dāng)總線站極。當(dāng)總線站極性反向連接時(shí)，它對(duì)總線的功能不會(huì)有任何影響性反向連接時(shí)，它對(duì)總線的功能不會(huì)有任何影響 v連接到一個(gè)段上的站數(shù)目最多是連接到一個(gè)段上的站數(shù)目最多是32個(gè)。如果使用個(gè)。如果使用本征安全型及總線供電，站的數(shù)量將進(jìn)一步受到限

21、本征安全型及總線供電，站的數(shù)量將進(jìn)一步受到限制。即使不需要本征安全性，遠(yuǎn)程供電裝置電源也制。即使不需要本征安全性，遠(yuǎn)程供電裝置電源也要受到限制要受到限制v外接電源：如果外接電源設(shè)備，根據(jù)外接電源：如果外接電源設(shè)備，根據(jù)EN50020標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)帶有適當(dāng)?shù)母綦x裝置，將總線供電設(shè)備與外接電準(zhǔn)帶有適當(dāng)?shù)母綦x裝置，將總線供電設(shè)備與外接電源設(shè)備連在本征安全總線上是允許的源設(shè)備連在本征安全總線上是允許的 v線路最長(zhǎng)長(zhǎng)度的確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先計(jì)算一下電流的線路最長(zhǎng)長(zhǎng)度的確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先計(jì)算一下電流的需要，從表需要，從表2-2中選用一種供電電源單元，再根據(jù)中選用一種供電電源單元，再根據(jù)表表2-3中線的長(zhǎng)度選定哪種電纜中

22、線的長(zhǎng)度選定哪種電纜 Your site here Your site here Your site herevPROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí)，可使用光纖導(dǎo)體，以增加高速傳輸?shù)木嚯x時(shí)，可使用光纖導(dǎo)體，以增加高速傳輸?shù)木嚯xv可使用兩種光纖導(dǎo)體，一是價(jià)格低廉的塑料纖維可使用兩種光纖導(dǎo)體，一是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體，供距離小于導(dǎo)體，供距離小于50米情況下使用。另一種是玻米情況下使用。另一種是玻璃纖維導(dǎo)體，供距離大于璃纖維導(dǎo)體，供距離大于1公里情況下使用公里情況下使用v許多廠商提供專(zhuān)用總線插頭可將許多廠商提供專(zhuān)用總線插頭可將RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光

23、纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成換成光纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)信號(hào)Your site herev三種三種PROFIBUS(DP、FMS、PA)均使用一致均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過(guò)的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過(guò)OSI參考模型第參考模型第二層二層(數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理v在在PROFIBUS中，第二層稱(chēng)之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)中，第二層稱(chēng)之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層( Fieldbus Data LinkFDL)。介質(zhì)。介質(zhì)存取控制存取控制( Medium Ac

24、cess ControlMAC )具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC必須確保在任何必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)Your site herevPROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足介質(zhì)存取控制的協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求：兩個(gè)基本要求： 在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)（主站）間的通信，必須保在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)（主站）間的通信，必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中，任何一個(gè)站點(diǎn)要有證在確切限定的時(shí)間間隔中，任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來(lái)完成通信任務(wù)足夠的時(shí)間來(lái)完成通信任務(wù) 在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（從站）設(shè)備

25、（從站）間通信，應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)間通信，應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸傳輸v因此，因此，PROFIBUS總線存取協(xié)議，主站之間采總線存取協(xié)議，主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式Y(jié)our site herev令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌）。在間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌）。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行v主站得到總線存取令牌時(shí)可與從站通信。每個(gè)主主站得到總線存取令牌時(shí)可與從站通信。每個(gè)主站

26、均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有以站均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有以下三種系統(tǒng)配置：下三種系統(tǒng)配置： 純主純主從系統(tǒng)從系統(tǒng) 純主純主主系統(tǒng)主系統(tǒng) 混合系統(tǒng)混合系統(tǒng)Your site herev如圖是一個(gè)由如圖是一個(gè)由3個(gè)主站、個(gè)主站、7個(gè)從站構(gòu)成的個(gè)從站構(gòu)成的Profibus系統(tǒng)。系統(tǒng)。3個(gè)主站之間構(gòu)成令牌邏輯環(huán)個(gè)主站之間構(gòu)成令牌邏輯環(huán)v當(dāng)某主站得到令牌報(bào)文后，該主站可在一定時(shí)間當(dāng)某主站得到令牌報(bào)文后，該主站可在一定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行主站工作。在這段時(shí)間內(nèi)，它可依照主內(nèi)執(zhí)行主站工作。在這段時(shí)間內(nèi)，它可依照主從通訊關(guān)系表與所有從站通信，也可依照主從通訊關(guān)系表與所有從站通信，也可依照主主主通

27、訊關(guān)系表與所有主站通信通訊關(guān)系表與所有主站通信 Your site herev在總線系統(tǒng)初建時(shí)，主站介質(zhì)存取控制在總線系統(tǒng)初建時(shí)，主站介質(zhì)存取控制MAC的任的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，線運(yùn)行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)新上電的主站必須加入邏輯環(huán)v第二層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的可靠性。第二層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的可靠性。PROFIBUS第二層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式可保證數(shù)據(jù)第二層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式可保證數(shù)據(jù)的高度完整性的高度完整性v PROFIBUS第二層

28、按照非連接的模式操作，除第二層按照非連接的模式操作，除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點(diǎn)通信，提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點(diǎn)通信，其中包括廣播及有選擇廣播功能其中包括廣播及有選擇廣播功能Your site herevPROFIBUS-DP用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站（PLC）程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶(hù)數(shù)據(jù)傳）程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸外，輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備還提供智

29、能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)警處所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)警處理理vPROFIBUS-DP的基本功能的基本功能vPROFIBUS-DP基本特征基本特征vPROFIBUS-DP系統(tǒng)配置和設(shè)備類(lèi)型系統(tǒng)配置和設(shè)備類(lèi)型Your site hereYour site herev傳輸技術(shù)：傳輸技術(shù)：RS-485雙絞線、雙線電纜或光纜。雙絞線、雙線電纜或光纜。波特率從波特率從9.6Kbit/s到到12Mbit/sv總線存?。焊髦髡鹃g令牌傳遞，主站與從站間為總線存取：各主站間令牌傳遞，主站與從站間為主主從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)。總線上最多從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)?？偩€上最

30、多站點(diǎn)（主站點(diǎn)（主從設(shè)備）數(shù)為從設(shè)備）數(shù)為126v通信：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指通信：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。循環(huán)主令）。循環(huán)主從用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主從用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主主主數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送v運(yùn)行模式：運(yùn)行、清除、停止運(yùn)行模式：運(yùn)行、清除、停止v同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式：同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步輸出同步；鎖定模式：輸入同步Y(jié)our site herev功能：功能：DP主站和主站和DP從站間的循環(huán)用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送。各從站間的循環(huán)用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活。從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活。DP

31、從站組態(tài)的檢查。從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能，三級(jí)診斷信息。輸入或輸出的同步。強(qiáng)大的診斷功能，三級(jí)診斷信息。輸入或輸出的同步。通過(guò)總線給通過(guò)總線給DP從站賦予地址。通過(guò)總線對(duì)從站賦予地址。通過(guò)總線對(duì)DP主站主站（DPM1）進(jìn)行配置。每）進(jìn)行配置。每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為最大為246字節(jié)字節(jié)v可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。進(jìn)行。DP從站帶看門(mén)狗定時(shí)器（從站帶看門(mén)狗定時(shí)器（Watchdog Timer）。對(duì)）。對(duì)DP從站的輸入從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶(hù)

32、數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視主站上帶可變定時(shí)器的用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視v設(shè)備類(lèi)型：第二類(lèi)設(shè)備類(lèi)型：第二類(lèi)DP主站（主站（DPM2）是可進(jìn)行編程、）是可進(jìn)行編程、組態(tài)、診斷的設(shè)備。第一類(lèi)組態(tài)、診斷的設(shè)備。第一類(lèi)DP主站（主站（DPM1）是中）是中央可編程序控制器，如央可編程序控制器，如PLC、PC等。等。DP從站是帶二從站是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動(dòng)器、閥門(mén)等進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動(dòng)器、閥門(mén)等Your site herev速率：在一個(gè)有著速率：在一個(gè)有著32個(gè)站點(diǎn)的分布系統(tǒng)中，個(gè)站點(diǎn)的分布系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP對(duì)所有站點(diǎn)傳送對(duì)所有站點(diǎn)傳送512 bit/s輸輸入和入和512 bit/s輸出，在輸出，

33、在12M bit/s時(shí)只需時(shí)只需1毫毫秒秒v診斷功能：經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的診斷功能：經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能診斷能能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分三級(jí)：并由主站采集。診斷信息分三級(jí)： 本站診斷操作：本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)，如溫本站診斷操作：本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)，如溫度過(guò)高、壓力過(guò)低。度過(guò)高、壓力過(guò)低。 模塊診斷操作：一個(gè)站點(diǎn)的某具體模塊診斷操作：一個(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故模塊故障。障。 通道診斷操作：一個(gè)單獨(dú)輸入通道診斷操作：一個(gè)單獨(dú)輸入/輸出位的故障輸出位的故障Your site herevPROFIBUS-

34、DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在同一總線上最多可連接同一總線上最多可連接126個(gè)站點(diǎn)。系統(tǒng)配置的描述個(gè)站點(diǎn)。系統(tǒng)配置的描述包括：站數(shù)、站地址、輸入包括：站數(shù)、站地址、輸入/輸出地址、輸入輸出地址、輸入/輸出數(shù)輸出數(shù)據(jù)格式、診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。據(jù)格式、診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。v每個(gè)每個(gè)PROFIBUS-DP系統(tǒng)可包括以下三種不同類(lèi)型系統(tǒng)可包括以下三種不同類(lèi)型設(shè)備：設(shè)備：v(1) 一級(jí)一級(jí)DP主站（主站（DPM1）：一級(jí)）：一級(jí)DP主站是中央主站是中央控制器，它在預(yù)定的信息周期內(nèi)與分散的站（如控制器，它在預(yù)定的信息周期內(nèi)與分散的站（如DP從站）交

35、換信息。典型的從站）交換信息。典型的DPM1如如PLC或或PCv(2) 二級(jí)二級(jí)DP主站（主站（DPM2）：二級(jí)）：二級(jí)DP主站是編程主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板，在器、組態(tài)設(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的Your site herev(3) DP從站：從站：DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備（集和發(fā)送的外圍設(shè)備（I/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、HMI、閥門(mén)等）閥門(mén)等）v(4) 單主站系統(tǒng)：在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段，只有單主站系統(tǒng)：在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段，只有一個(gè)活動(dòng)主站，如圖所示

36、：一個(gè)活動(dòng)主站，如圖所示： Your site herev(5) 多主站系統(tǒng)：總線上連有多個(gè)主站。這些主多主站系統(tǒng)：總線上連有多個(gè)主站。這些主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。每個(gè)子系站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)包括一個(gè)統(tǒng)包括一個(gè)DPM1、指定的若干從站及可能的、指定的若干從站及可能的DPM2設(shè)備。任何一個(gè)主站均可讀取設(shè)備。任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的從站的輸入輸入/輸出映象，但只有一個(gè)輸出映象，但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)主站允許對(duì)DP從站寫(xiě)入數(shù)據(jù)從站寫(xiě)入數(shù)據(jù)Your site herev系統(tǒng)行為主要取決于系統(tǒng)行為主要取決于DPM1的操作狀態(tài)，這些狀的操作狀態(tài)，這些狀態(tài)由本地或

37、總線的配置設(shè)備所控制。主要有以下態(tài)由本地或總線的配置設(shè)備所控制。主要有以下三種狀態(tài)：三種狀態(tài)：v 停止：在這種狀態(tài)下，停止：在這種狀態(tài)下，DPM1和和DP從站之間沒(méi)從站之間沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸有數(shù)據(jù)傳輸v 清除：在這種狀態(tài)下，清除：在這種狀態(tài)下，DPM1讀取讀取DP從站的輸從站的輸入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài)入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài)v 運(yùn)行：在這種狀態(tài)下，運(yùn)行：在這種狀態(tài)下，DPM1處于數(shù)據(jù)傳輸階處于數(shù)據(jù)傳輸階段，循環(huán)數(shù)據(jù)通信時(shí)，段，循環(huán)數(shù)據(jù)通信時(shí)，DPM1從從DP從站讀取輸從站讀取輸入信息并向從站寫(xiě)入輸出信息入信息并向從站寫(xiě)入輸出信息 Your site herev(1) DPM

38、1設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，以有選擇的廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地以有選擇的廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的DP從站。如圖所示從站。如圖所示v(2) 如果在如果在DPM1的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤，的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤，DPM1將所有有關(guān)的將所有有關(guān)的DP從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)，而入清除狀態(tài)，而DP從站將不再發(fā)送用戶(hù)數(shù)據(jù)。從站將不再發(fā)送用戶(hù)數(shù)據(jù)。在此之后，在此之后，DPM1轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)轉(zhuǎn)入清除狀態(tài) Your site herevDPM1和相關(guān)和相關(guān)DP從站之間的用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸是由從站之間的用戶(hù)數(shù)據(jù)

39、傳輸是由DPM1按照確定的遞歸順序自動(dòng)進(jìn)行。在對(duì)總線按照確定的遞歸順序自動(dòng)進(jìn)行。在對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)時(shí)，用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)時(shí)，用戶(hù)對(duì)DP從站與從站與DPM1的關(guān)的關(guān)系作出規(guī)定，確定哪些系作出規(guī)定，確定哪些DP從站被納入信息交換從站被納入信息交換的循環(huán)周期，哪些被排斥在外的循環(huán)周期，哪些被排斥在外vDPM1和和DP從站間的數(shù)據(jù)傳送分三個(gè)階段：參從站間的數(shù)據(jù)傳送分三個(gè)階段：參數(shù)設(shè)定、組態(tài)、數(shù)據(jù)交換數(shù)設(shè)定、組態(tài)、數(shù)據(jù)交換v在參數(shù)設(shè)定階段，每個(gè)從站將自己的實(shí)際組態(tài)數(shù)在參數(shù)設(shè)定階段，每個(gè)從站將自己的實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)與從據(jù)與從DPM1接收到的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。只有接收到的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。只有當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)與所需

40、的組態(tài)數(shù)據(jù)相匹配時(shí)，當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)與所需的組態(tài)數(shù)據(jù)相匹配時(shí)，DP從從站才進(jìn)入用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸階段。因此，設(shè)備類(lèi)型、站才進(jìn)入用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸階段。因此，設(shè)備類(lèi)型、數(shù)據(jù)格式、長(zhǎng)度以及輸入輸出數(shù)量必須與實(shí)際組數(shù)據(jù)格式、長(zhǎng)度以及輸入輸出數(shù)量必須與實(shí)際組態(tài)一致態(tài)一致Your site herev除主除主從功能外，從功能外，Profibus-DP允許主允許主主之主之間的數(shù)據(jù)通信，這些功能使組態(tài)和診斷設(shè)備通過(guò)間的數(shù)據(jù)通信，這些功能使組態(tài)和診斷設(shè)備通過(guò)總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài) Your site herev 除除DPM1設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行的用戶(hù)數(shù)據(jù)循環(huán)傳輸外，設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行的用戶(hù)數(shù)據(jù)循環(huán)傳輸外，DP主站設(shè)主站設(shè)備也可

41、向單獨(dú)的備也可向單獨(dú)的DP從站、一組從站或全體從站同時(shí)發(fā)送控從站、一組從站或全體從站同時(shí)發(fā)送控制命令。這些命令通過(guò)有選擇的廣播命令發(fā)送的。使用這一制命令。這些命令通過(guò)有選擇的廣播命令發(fā)送的。使用這一功能將打開(kāi)功能將打開(kāi)DP從站的同步及鎖定模式，用于從站的同步及鎖定模式，用于DP從站的事件從站的事件控制同步控制同步v 主站發(fā)送同步命令后，所選的從站進(jìn)入同步模式。在這種模主站發(fā)送同步命令后，所選的從站進(jìn)入同步模式。在這種模式中，所編址的從站輸出數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下。在這之后式中，所編址的從站輸出數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下。在這之后的用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸周期中，從站存儲(chǔ)接收到輸出的數(shù)據(jù)，但它的用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸周期中，

42、從站存儲(chǔ)接收到輸出的數(shù)據(jù)，但它的輸出狀態(tài)保持不變；當(dāng)接收到下一同步命令時(shí)，所存儲(chǔ)的的輸出狀態(tài)保持不變；當(dāng)接收到下一同步命令時(shí)，所存儲(chǔ)的輸出數(shù)據(jù)才發(fā)送到外圍設(shè)備上。用戶(hù)可通過(guò)非同步命令退出輸出數(shù)據(jù)才發(fā)送到外圍設(shè)備上。用戶(hù)可通過(guò)非同步命令退出同步模式同步模式v 鎖定控制命令使得編址的從站進(jìn)入鎖定模式。鎖定模式將從鎖定控制命令使得編址的從站進(jìn)入鎖定模式。鎖定模式將從站的輸入數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下，直到主站發(fā)送下一個(gè)鎖定站的輸入數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下，直到主站發(fā)送下一個(gè)鎖定命令時(shí)才可以更新。用戶(hù)可以通過(guò)非鎖定命令退出鎖定模式命令時(shí)才可以更新。用戶(hù)可以通過(guò)非鎖定命令退出鎖定模式 Your site here

43、v對(duì)對(duì)DP主站主站DPM1使用數(shù)據(jù)控制定時(shí)器對(duì)從站的使用數(shù)據(jù)控制定時(shí)器對(duì)從站的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)視。每個(gè)從站都采用獨(dú)立的控制數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)視。每個(gè)從站都采用獨(dú)立的控制定時(shí)器。在規(guī)定的監(jiān)視間隔時(shí)間中，如數(shù)據(jù)傳輸定時(shí)器。在規(guī)定的監(jiān)視間隔時(shí)間中，如數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生差錯(cuò)，定時(shí)器就會(huì)超時(shí)。一旦發(fā)生超時(shí)，用發(fā)生差錯(cuò)，定時(shí)器就會(huì)超時(shí)。一旦發(fā)生超時(shí)，用戶(hù)就會(huì)得到這個(gè)信息戶(hù)就會(huì)得到這個(gè)信息v如果錯(cuò)誤自動(dòng)反應(yīng)功能如果錯(cuò)誤自動(dòng)反應(yīng)功能“使能使能”，DPM1將脫離將脫離操作狀態(tài)，并將所有關(guān)聯(lián)從站的輸出置于故障安操作狀態(tài)，并將所有關(guān)聯(lián)從站的輸出置于故障安全狀態(tài)，并進(jìn)入清除狀態(tài)全狀態(tài)，并進(jìn)入清除狀態(tài)v對(duì)對(duì)DP從站使用看門(mén)狗控制器

44、檢測(cè)主站和傳輸線從站使用看門(mén)狗控制器檢測(cè)主站和傳輸線路故障。如果在一定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有主機(jī)路故障。如果在一定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有主機(jī)的數(shù)據(jù)通信，從站自動(dòng)將輸出進(jìn)入故障安全狀態(tài)的數(shù)據(jù)通信，從站自動(dòng)將輸出進(jìn)入故障安全狀態(tài) Your site herevDP擴(kuò)展功能是對(duì)擴(kuò)展功能是對(duì)DP基本功能的補(bǔ)充，與基本功能的補(bǔ)充，與DP基本基本功能兼容功能兼容 vDPM1與與DP從站間的擴(kuò)展數(shù)據(jù)通信：從站間的擴(kuò)展數(shù)據(jù)通信：v(1) DPM1與與DP從站間非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸從站間非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸v(2) 帶帶DDLM讀和讀和DDLM寫(xiě)的非循環(huán)讀寫(xiě)的非循環(huán)讀/寫(xiě)功能，寫(xiě)功能，可讀寫(xiě)從站任何希望數(shù)據(jù)可讀寫(xiě)從站任何希

45、望數(shù)據(jù)v(3) 報(bào)警響應(yīng)，報(bào)警響應(yīng)，DP基本功能允許基本功能允許DP從站用診斷信從站用診斷信息向主站自發(fā)地傳輸事件，而新增的息向主站自發(fā)地傳輸事件，而新增的DDLM-ALAM-ACK功能被用來(lái)直接響應(yīng)從功能被用來(lái)直接響應(yīng)從DP從站上接從站上接收的報(bào)警數(shù)據(jù)收的報(bào)警數(shù)據(jù)v(4) DPM2與從站間的非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸與從站間的非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸vDDLM (Direct Data Link Map， 直接數(shù)據(jù)鏈直接數(shù)據(jù)鏈路映像路映像)Your site here v為了將不同廠家生產(chǎn)的為了將不同廠家生產(chǎn)的Profibus產(chǎn)品集成在一產(chǎn)品集成在一起，生產(chǎn)廠家必須以起，生產(chǎn)廠家必須以GSD文件（電子設(shè)備數(shù)據(jù)

46、庫(kù)文件（電子設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件）方式提供這些產(chǎn)品的功能參數(shù)（如文件）方式提供這些產(chǎn)品的功能參數(shù)（如I/O點(diǎn)點(diǎn)數(shù)、診斷信息、波特率、時(shí)間監(jiān)視等）。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)、診斷信息、波特率、時(shí)間監(jiān)視等）。標(biāo)準(zhǔn)的GSD數(shù)據(jù)將通信擴(kuò)大到操作員控制級(jí)。使用根據(jù)數(shù)據(jù)將通信擴(kuò)大到操作員控制級(jí)。使用根據(jù)GSD文件所作的組態(tài)工具可將不同廠商生產(chǎn)的設(shè)文件所作的組態(tài)工具可將不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備集成在同一總線系統(tǒng)中。如圖所示備集成在同一總線系統(tǒng)中。如圖所示 Your site herevGSD文件可分為三個(gè)部分：文件可分為三個(gè)部分：v(1) 總規(guī)范：包括了生產(chǎn)廠商和設(shè)備名稱(chēng)、硬件總規(guī)范：包括了生產(chǎn)廠商和設(shè)備名稱(chēng)、硬件和軟件版本、波特率、

47、監(jiān)視時(shí)間間隔、總線插頭和軟件版本、波特率、監(jiān)視時(shí)間間隔、總線插頭指定信號(hào)指定信號(hào)v(2) 與與DP有關(guān)的規(guī)范：包括適用于主站的各項(xiàng)有關(guān)的規(guī)范：包括適用于主站的各項(xiàng)參數(shù)，如允許從站個(gè)數(shù)、上裝參數(shù)，如允許從站個(gè)數(shù)、上裝/下裝能力下裝能力v(3) 與與DP從站有關(guān)的規(guī)范：包括了與從站有關(guān)從站有關(guān)的規(guī)范：包括了與從站有關(guān)的一切規(guī)范，如輸入的一切規(guī)范，如輸入/輸出通道數(shù)、類(lèi)型、診斷輸出通道數(shù)、類(lèi)型、診斷數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)等 Your site herevProfibusDP協(xié)議明確規(guī)定了用戶(hù)數(shù)據(jù)怎樣在總協(xié)議明確規(guī)定了用戶(hù)數(shù)據(jù)怎樣在總線各站之間傳遞，但用戶(hù)數(shù)據(jù)的含義是在線各站之間傳遞，但用戶(hù)數(shù)據(jù)的含義是在PROF

48、IBUS行規(guī)中具體說(shuō)明的行規(guī)中具體說(shuō)明的v另外，行規(guī)還具體規(guī)定了另外，行規(guī)還具體規(guī)定了PROFIBUSDP如何用如何用于應(yīng)用領(lǐng)域于應(yīng)用領(lǐng)域v使用行規(guī)可使不同廠商所生產(chǎn)的不同設(shè)備互換使用，使用行規(guī)可使不同廠商所生產(chǎn)的不同設(shè)備互換使用，而工廠操作人員毋須關(guān)心兩者之間的差異，因?yàn)榕c應(yīng)而工廠操作人員毋須關(guān)心兩者之間的差異，因?yàn)榕c應(yīng)用有關(guān)的參數(shù)含義在行規(guī)中均作了精確的規(guī)定說(shuō)明用有關(guān)的參數(shù)含義在行規(guī)中均作了精確的規(guī)定說(shuō)明vPROFIBUS-DP行規(guī)，括弧中數(shù)字是文件編號(hào)：行規(guī)，括弧中數(shù)字是文件編號(hào)：v NC/RC行規(guī)（行規(guī)（3.052）v 編碼器行規(guī)（編碼器行規(guī)（3.062）v 變速傳動(dòng)行規(guī)（變速傳動(dòng)行規(guī)

49、（3.071）v 操作員控制和過(guò)程監(jiān)視行規(guī)（操作員控制和過(guò)程監(jiān)視行規(guī)（HMI）Your site herev ProfibusPA適用于適用于PROFIBUS的過(guò)程自動(dòng)化。的過(guò)程自動(dòng)化。PA將自動(dòng)化系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)與壓力、溫度和液位變送器將自動(dòng)化系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)與壓力、溫度和液位變送器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接起來(lái)，等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接起來(lái)，PA可用來(lái)替代可用來(lái)替代420mA的模擬的模擬技術(shù)。技術(shù)。PROFIBUSPA具有如下特性：具有如下特性：v (1) 適合過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)適合過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有互換性備具有互換性v (2) 增加和去除總線站點(diǎn)，即使

50、在本征安全地區(qū)也不會(huì)影增加和去除總線站點(diǎn)，即使在本征安全地區(qū)也不會(huì)影響到其它站響到其它站v (3) 在過(guò)程自動(dòng)化的在過(guò)程自動(dòng)化的ProfibusPA段與制造業(yè)自動(dòng)化段與制造業(yè)自動(dòng)化的的PROFIBUSDP總線段之間通過(guò)藕合器連接，并使總線段之間通過(guò)藕合器連接，并使可實(shí)現(xiàn)兩段間的透明通信可實(shí)現(xiàn)兩段間的透明通信v (4) 使用與使用與IEC11582技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)傳送電和數(shù)據(jù)傳送v (5) 在潛在的爆炸危險(xiǎn)區(qū)可使用防爆型在潛在的爆炸危險(xiǎn)區(qū)可使用防爆型“本征安全本征安全”或或“非本征安全非本征安全”Your site herevProfibusPA采用采

51、用PROFIBUSDP的基本功的基本功能來(lái)傳送測(cè)量值和狀態(tài)能來(lái)傳送測(cè)量值和狀態(tài)v用擴(kuò)展的用擴(kuò)展的PROFIBUSDP功能來(lái)制訂現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備功能來(lái)制訂現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)和進(jìn)行設(shè)備操作的參數(shù)和進(jìn)行設(shè)備操作vPROFIBUSPA第一層采用第一層采用IEC11582技技術(shù)，第二層和第一層之間的接口在術(shù)，第二層和第一層之間的接口在DIN19245系列標(biāo)準(zhǔn)的第四部分作出了規(guī)定系列標(biāo)準(zhǔn)的第四部分作出了規(guī)定 Your site herevProfibusPA行規(guī)保證了不同廠商所生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)行規(guī)保證了不同廠商所生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互換性和互操作性，是備的互換性和互操作性，是PROFIBUSPA的組的組成部分成部分vPA行規(guī)

52、的任務(wù)是選用各種類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備真正需要通行規(guī)的任務(wù)是選用各種類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備真正需要通信的功能，并提供這些設(shè)備功能和設(shè)備行為的一切必信的功能，并提供這些設(shè)備功能和設(shè)備行為的一切必要規(guī)格要規(guī)格v目前，目前，PA行規(guī)已對(duì)所有通用的測(cè)量變送器和其它選行規(guī)已對(duì)所有通用的測(cè)量變送器和其它選擇的一些設(shè)備類(lèi)型作了具體規(guī)定，這些設(shè)備如：擇的一些設(shè)備類(lèi)型作了具體規(guī)定，這些設(shè)備如：v 測(cè)壓力、液位、溫度和流量的變送器測(cè)壓力、液位、溫度和流量的變送器v 數(shù)字量輸入和輸出數(shù)字量輸入和輸出v 模擬量輸入和輸出模擬量輸入和輸出v 閥門(mén)閥門(mén)v 定位器定位器Your site herevProfibusFMS的設(shè)計(jì)旨在解決車(chē)間監(jiān)控

53、級(jí)通的設(shè)計(jì)旨在解決車(chē)間監(jiān)控級(jí)通信。在這一層，可編程序控制器（如信。在這一層，可編程序控制器（如PLC、PC機(jī)機(jī)等）之間需要比現(xiàn)場(chǎng)層更大量的數(shù)據(jù)傳送，但通等）之間需要比現(xiàn)場(chǎng)層更大量的數(shù)據(jù)傳送，但通信的實(shí)時(shí)性要求低于現(xiàn)場(chǎng)層信的實(shí)時(shí)性要求低于現(xiàn)場(chǎng)層 Your site herev應(yīng)用層提供了供用戶(hù)使用的通信服務(wù)。這些服務(wù)應(yīng)用層提供了供用戶(hù)使用的通信服務(wù)。這些服務(wù)包括訪問(wèn)變量、程序傳遞、事件控制等包括訪問(wèn)變量、程序傳遞、事件控制等vProfibusFMS應(yīng)用層包括下列兩部分：應(yīng)用層包括下列兩部分： 現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（Fieldbus Message Specification-FMS

54、）：描述了通信對(duì)象和應(yīng)用服務(wù)：描述了通信對(duì)象和應(yīng)用服務(wù)v 低層接口低層接口(Lower Layer Interface-LLI)：FMS服務(wù)到第二層的接口服務(wù)到第二層的接口 Your site herevProfibusFMS利用通信關(guān)系將分散的應(yīng)用過(guò)利用通信關(guān)系將分散的應(yīng)用過(guò)程統(tǒng)一到一個(gè)共用的過(guò)程中程統(tǒng)一到一個(gè)共用的過(guò)程中v在應(yīng)用過(guò)程中，可用來(lái)通信的那部分現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備稱(chēng)在應(yīng)用過(guò)程中，可用來(lái)通信的那部分現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備稱(chēng)虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備VFD（Virtual field Device）v在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與VFD之間設(shè)立一個(gè)通信關(guān)系表之間設(shè)立一個(gè)通信關(guān)系表v通信關(guān)系表是通信關(guān)系表是VFD 通信變量的集合，如零件數(shù)通信變量的集合，如零件數(shù)、故障率、停機(jī)時(shí)間等、故障率、停機(jī)時(shí)間等vVFD通過(guò)通信關(guān)系表完成對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信通過(guò)通信關(guān)系表完成對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信 Your site herevFMS面向?qū)ο笸ㄐ?，它確認(rèn)面向?qū)ο笸ㄐ?，它確認(rèn)5種靜態(tài)通信對(duì)象：種靜態(tài)通信對(duì)象：簡(jiǎn)單變量、數(shù)組、記錄、域和事件，還確認(rèn)簡(jiǎn)單變量、數(shù)組、記錄、域和事件，還確認(rèn)2種種動(dòng)態(tài)通信對(duì)象：程序調(diào)用和變量表動(dòng)態(tài)通信對(duì)象：程序調(diào)用和變量表v每個(gè)每個(gè)FMS設(shè)備的所有通信對(duì)象都填入對(duì)象字典設(shè)備的所有通信對(duì)象都填入對(duì)象字典(OD)v對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)備，對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)備，OD可