西門子培訓(xùn)教程、手冊(cè)合集profibus-dp

1、PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSP R O F I B U S技術(shù)培訓(xùn)www PLCworld cnPROFIBUS-DP in action at BMW第五部分PROFIBUS - DPCopyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 1PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP 定義三種設(shè)備類型DP-1類主設(shè)備 (DPM1)控制器

2、, 它與分散的 I/O 設(shè)備 (DP-從) 交換數(shù)據(jù)允許若干個(gè)DPM1典型的設(shè)備是 PLC, PC, VMEDP-2 類主設(shè)備 (DPM2ww)w PLCworld cn組態(tài)監(jiān)視或工程工具它被用來設(shè)定網(wǎng)絡(luò)或參數(shù)監(jiān)視 DP-從設(shè)備DP-從設(shè)備直接連接 I/O 信號(hào)的典型的設(shè)備是輸入面板等等設(shè)備輸出驅(qū)動(dòng)器閥操作Copyright by PROFIBUSernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 2PROFIBUSernationalPROS FIELD

3、 BUSPROFIBUS-DP 單主系統(tǒng)DP-主 (1 類)單主系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最短的總線循環(huán)時(shí)間它們的組成:PLC-1 個(gè)DP-主 (1 類)1 到最多 125 個(gè)DP-從DP-主 (2 類)www PLCworld cn可選的PROFIBUS-DP分散的I/ODP - 從Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 3PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP 多主系

4、統(tǒng)若干個(gè) DP-主可以用讀功能一個(gè) DP-從PROFIBUS-DP 多主系統(tǒng)的組成:- 多個(gè)主設(shè)備 (1 類 or 2 類)-1 到最多124 個(gè) DP-從- 在同一個(gè)總線上最多126 個(gè)設(shè)備DP- 主( 2 類)PLCCNCDP- 主( 1 類)DP- 主( 1 類)www PLCworld cnPROFIBUS - DP分散的 I/O分散的 I/ODP - 從Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page

5、 4PCPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP用戶的原理www PLCworld cn幀各種長度的用戶數(shù)據(jù)SRD- 請(qǐng)求SRD- 響應(yīng)各種長度的用戶數(shù)據(jù)同步時(shí)間目的地址源地址 功能碼= 數(shù)據(jù)單元= 幀檢查順序= 結(jié)束分界符SynSD2 LE=DASA FC=DUFCS ED= 開始分界符 2= 長度LEr= 重復(fù)長度Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page

6、 5尾輸出數(shù)據(jù)頭頭DP- LLDP- 主立即響應(yīng)DP-從DP-從SD2LELErSD2DASAFCDUFCSEDSYNSD2LELErSD2DASAFCDUFCSEDPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP單主系統(tǒng)的典型循環(huán)時(shí)間總線循環(huán)時(shí)間ms500 kBit/swww PLCworld cn1.5 MBit/s12 MBit/sDP- 從設(shè)備數(shù)條件: 每個(gè)DP-從設(shè)備有 2 字節(jié)的輸入和 2 字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)最小的從間隔時(shí)間是 200 微秒TID1= 75 個(gè) 位時(shí)間, Tsdr = 11 個(gè) 位時(shí)間Copyright by PROFIBUS er

7、national 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 6PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP- 信息循環(huán)時(shí)間的計(jì)算 (1) 一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)一字節(jié)按 11位傳輸 電文頭和尾由11 個(gè)字節(jié)或 9 個(gè)字節(jié)組成 波特率為1.5 M 時(shí)1個(gè)位時(shí)間 0.6667 s11位時(shí)間 7.33 s)(1 個(gè)八位二進(jìn)w制ww P數(shù)LCworld cn 波特率為12 M時(shí) 1個(gè)位時(shí)間83 ns0.913ns)(1個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)11個(gè)位時(shí)間 在實(shí)施中還要

8、加上約10 - 20% 的余量精確的計(jì)算規(guī)則可以從EN 50170 V.2 獲得.Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 7PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP- 信息循環(huán)時(shí)間的計(jì)算 (2)Tsyn= 33 TBit請(qǐng)求幀 = 頭 + 輸出數(shù)據(jù)m= 11 TBitSDRwww PLCworld cnTSDRTid1= 75 TBit響應(yīng)幀 = 頭 + 輸出數(shù)據(jù)max T

9、SDR = 60 . 800 TBitCopyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 8PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP-信息循環(huán)時(shí)間的計(jì)算 (3)TMC= ( TSYN+ TID1 + TSDR+ Header + I x 11TBit + 0 x 11TBit ) x SlavesTMC TID1 TSDRHeader IOSlaves=信息循環(huán)時(shí)間按位時(shí)間計(jì)在主站的空

10、閑時(shí)間 = 典型的75 個(gè)位時(shí)間在從站的站延遲時(shí)間 = 典型的11個(gè)位時(shí)間在請(qǐng)求和響應(yīng)幀中的電文頭 = 198 個(gè)位時(shí)間每個(gè)從站的輸www入PLC數(shù)world據(jù)cn字節(jié)數(shù)每個(gè)從站的輸出數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)從站個(gè)數(shù)PROFIBUS-DP 系統(tǒng)的組成的輸入和 2 個(gè)字節(jié)的輸出包括1 個(gè)主站和 20 個(gè)從站每個(gè)從站有 2 個(gè)字節(jié)例:TMC= ( 33 + 75 + 11 + 198 + 22 + 22 ) x 20 = 7220 TBit7220 TBit (1.5 MBaud) = (TBit = 0.66 s) = 4.8 ms7220 TBit (12 MBaud) = (TBit = 0.83 ns)

11、 = 0.6 ms還要加上約10 to 20% 的余量在實(shí)施時(shí)Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 9PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP從傳感器到驅(qū)動(dòng)器的全部響應(yīng)時(shí)間45%20ms 轉(zhuǎn)換器響應(yīng)時(shí)間ww1w mPLCwsorld總cn線運(yùn)行時(shí)間2%20ms PLC 程序運(yùn)行時(shí)間45%1ms 總線運(yùn)行時(shí)間2%6%3ms I/O 輸入濾波器現(xiàn)場(chǎng)總線份額:

12、 4%Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 10DrivePLCPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP從傳感器到接觸器的全部響應(yīng)時(shí)間50ms 拾波延時(shí)67%www PLCworld cn1.5%1ms 總線運(yùn)行時(shí)間20ms PLC 程序運(yùn)行時(shí)間26%1ms 總線運(yùn)行時(shí)間1.5%4%3ms I/O 輸入濾波器現(xiàn)場(chǎng)總線份額: 3%Copyright by

13、PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THEernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 11-tactorPLCPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP 功能概述(x) PROFIBUS-DP 擴(kuò)展功能, 它們?cè)?PROFIBUS 技術(shù)導(dǎo)則中被描述訂單號(hào)2.082Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus Standard

14、Technique, Rev. 1, Part V - Page 12DPM1DP-SlavesDPM2DP-SlavesDPM1 DPM2參數(shù)化 組態(tài)-傳輸從設(shè)備數(shù)據(jù)-傳輸主設(shè)備數(shù)據(jù)-周期的www PLCworld cn-同步 + 鎖定控制命令-設(shè)定從設(shè)備地址-非周期的讀輸入 / 輸出映象-非周期的讀 / 寫任一數(shù)據(jù)(X)(X)-處理功能(X)(X)-裝載/卸載主設(shè)備參數(shù)表-PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-DP 基本功能主站 (1 類)主站 (2 類)Get_Master_DiagData_Exchange Slave_DiagSet_Prm

15、 Chk_CfgData_Exchange RD_Inp RD_Outp Slave_Diag Set_Prm Chk_Cfg Get_CfgPLC讀從站 設(shè)定參數(shù)態(tài) 全局控制初始化卸載參數(shù)Start_Seq卸載裝載Download UpwlwowaPdLCworld cnGlobal_trolEnd_Seq結(jié)束卸載裝載參數(shù)二類主站激活所有主站數(shù)據(jù)Act_Para_BrctGlobal_trolAct_Param激活一個(gè)參數(shù)Set_Slave_Add讀輸入讀輸出RD_Ind RD_OutpSlave_Diag Set_Prm Chk_Cfg從站讀組態(tài)Get_CfgGlobal_trol設(shè)定從站

16、地址Set_Slave_Add (opt)Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 13PC/VMEPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP- 主站和 DP- 從站間的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)化階段從站由 DP- 主站用現(xiàn)行總線參數(shù)時(shí)間和從站的特定參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化組態(tài)階段DP- 主站對(duì)DP- 從站所需要的配置和現(xiàn)行的配置進(jìn)行比較www PLCworld cn用戶數(shù)據(jù)傳輸階段在參數(shù)化和組態(tài)成

17、功后DP- 從站改變其狀態(tài)進(jìn)入用戶階段在此階段從站的參數(shù)化能被更改而不必中斷數(shù)據(jù)傳輸在這三個(gè)階段中都可以附加數(shù)據(jù)和控制命令的傳輸Copyright by PROFIBUSernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 14PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP- 從站的狀態(tài)機(jī)構(gòu)er_on說明er-on. 只有在此Set_Slave_Add Slave_Diag狀態(tài)下從站能從2類主站接收 Set_Slave_ Add電文來改

18、變它的地址WAIT_PRM. 等待參數(shù)化完成WAIT_CFG. 等待組態(tài)完成DATA_EXCH. 數(shù)據(jù)交換若組態(tài)或數(shù)據(jù)交Slave_Diag Get_CfgWAIT_PRMwww PLCworld cnSlave_Diag Set_Prm Get_CfgWAIT_CFGChk_Cfg, not ok Set_Prm, not okDATA_EXCH換不成功數(shù)化階段再回到參Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V -

19、Page 15PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP- 從站的參數(shù)化DP- 主站傳送下列信息給 DP-從站:在參數(shù)化電文中從站用不用看門狗watch dog控制定義站延遲時(shí)間 (TSDR)www PLCworld cn支持的鎖定同步方式DP-從站對(duì)其他主站的鎖閉或不鎖閉組 group的定義確定相關(guān)主站的地址為了確定用戶指定的參數(shù) 可以使用 8-244 個(gè)字節(jié)Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, P

20、art V - Page 16PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP-從站的組態(tài) 在組態(tài)階段用戶確定從站的輸入 / 輸出的數(shù)據(jù)量時(shí)的用戶數(shù)據(jù)長度還要規(guī)定周期性 組態(tài)數(shù)據(jù)可以分成若分 每部分16 個(gè)字節(jié)www PLCworld cn 定義數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域?qū)⒈灰恢滦缘貍鬏?制造商指定數(shù)據(jù)的定義Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 17PROFIBUSernationalPROS

21、 FIELD BUS控制命令DP-主站可以發(fā)送控制命令給一個(gè)除與用戶數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的站以外一組或全部DP-從站它們是這些控制命令設(shè)計(jì)為全局控制 Global-trolswww PLCworld cn輸入同步 (鎖定模式)輸出同步 (同步模式)輸出清除進(jìn)入失效安全狀態(tài) (清除模式)Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 18PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSPROFIBUS-

22、DP 提供廣泛的可能性信息能快速確定故障的位置信息分為三級(jí):與站有關(guān)的站一般運(yùn)行狀態(tài)的信息如www P溫LCwor度ld cn 過高 電壓過低.與模塊有關(guān)的設(shè)備中相關(guān)模塊的信息如輸出模塊 8A 有故障 .與通道有關(guān)的輸入或輸出某一信號(hào)位的信息 如輸出線 3 斷了.Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 19PROFIBUSernationalPROS FIELD BUS安全性功能在分散控制的現(xiàn)場(chǎng)提供有

23、效的安全性功能是十分必要的PROFIBUS-DP 的安全性功能確保如下檢查:參數(shù)化錯(cuò)誤www PLCworld cn站脫落OK傳輸介質(zhì)脫落OKEMC (電磁兼容性)硬件和軟件失效Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 20PROFIBUSernationalPROS FIELD BUS系統(tǒng)行為在 EN 50170 Vol. 2 中定義了DP-主和DP-從的系統(tǒng)行為系統(tǒng)行為主要由 DP-主站 (1 類)

24、DP-主站 (1 類)的系統(tǒng)行為來確定區(qū)別下列狀態(tài):停止 STOP在DP-主和DP-從之間無數(shù)據(jù)傳輸www PLCworld cn清除 CLEARDP-主讀 DP-從的輸入數(shù)據(jù)并保持輸出在失效安全狀態(tài)運(yùn)行 OPERATEDP-主處在數(shù)據(jù)傳輸階段在后繼的周期中 DP-從的輸入被讀 DP-從且輸出數(shù)據(jù)被寫給Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 21PROFIBUSernationalPROS FIELD

25、 BUS識(shí)別號(hào)每一類 DP-從設(shè)備和每一類 DP-主設(shè)備 (1 類) 都必須分別有一個(gè)識(shí)別號(hào)用一個(gè)識(shí)別號(hào)別議定DP-主能識(shí)別已聯(lián)接的DP-從的類型而無須面特www PLCworld cn如果設(shè)備類型和設(shè)備地址都正確此時(shí)DP-主將開始用戶數(shù)據(jù)傳輸這就為在總線上運(yùn)行做好了準(zhǔn)備識(shí)別號(hào)用 0 到F 間的16進(jìn)數(shù)識(shí)別號(hào)由 PROFIBUS 用戶組織PTO如在德國的PNO在的Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page

26、 22PROFIBUSernationalPROS FIELD BUSDP 使用的服務(wù)存取點(diǎn) (SAP)服務(wù)存取點(diǎn)被用來選擇不同的DP-功能:Default-SAP: SAP 54:SAP 55:SAP 56:SAP 57:SAP 58:SAP 59:SAP 60:SAP 61:SAP 62:用戶主 - 主功能設(shè)定 / 更改w從ww PL地Cworld址cn讀輸入 讀輸出 控制命令讀組態(tài)數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)設(shè)定參數(shù)化數(shù)據(jù)檢查組態(tài)數(shù)據(jù)Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTe

27、chnique, Rev. 1, Part V - Page 23PROFIBUSernationalPROS FIELD BUS擴(kuò)展的DP 功能讀服務(wù)的順序www PLCworld cn輪詢直到數(shù)據(jù)是有效的Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 24DP - MASTERDP - SLAVEPROFIBUSernationalPROS FIELD BUSI/O用非周期性的讀和寫服務(wù)BSlot Number請(qǐng)求:響應(yīng):Copyright by PROFIBUS ernational 1997PROFIBUS - THE ernational Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part V - Page 25Index1 Byte InputModule 34 Byte InputModule 41 Byte OutputModule 12 Byte Outp