《rofibus现场总线》PPT课件

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1、Profibus现场总线概述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。PROFIBUS传送速度可在9.6kbit/s～12Mbit/s范围内选择，且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。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。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。PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－

2、DP、PROFIBUS－PA、PROFIBUS-FMS。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。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24VDC或4－20mA信号传输。PORFIBUS－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。PROFIBUS－FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。与其它现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。行规现场设备信息格式

3、及功能描述规范称为“行规”(Profile)，行规可有效实现各种现场设备应用层互联。1、通信行规Profibus通信行规定义用户怎样通过共同的传输介质串行地传输设备的数据。DP是使用最频繁的通信行规。2、物理行规PROFIBUS提供了三种数据传输技术（物理行规）：　　（1）用于DP和FMS的RS485传输。　　（2）用于PA的IEC1158－2传输。　　（3）光纤：用于提高抗干扰性和增大网络距离。耦合器或链接器用于各种传输技术之间的转换。3、应用行规描述与所使用的传输技术相一致的通信协议的内部活动。最重要的：PA行规。Profibus是一种多主站系统，可以实现多个控制

4、、配置或可视化系统在一条总线上相互操作。拥有访问权(令牌)的主站无需外部请求就可以发送数据。而从站是一种被动设备，不享有总线访问权。从站只能对接收到的消息进行确认，或者在主站请求时进行发送。波特率支持9.6k至12M。总线上最多可连接126个设备。Profibus也支持广播和多点通讯。PROFIBUS协议结构PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络作为参考模型的。第一层定义物理的传输性，第二层定义总线存取协议，第七层定义应用功能，3－6层未用。（1）PROFIBUS－DP：定义了第一、二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及

5、系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP设备的设备行为。（2）PROFIBUS－FMS：定义了第一、二、七层，应用层包括现场总线报文规范（FMS）和低层接口(Lower Layer Interface－LLⅠ)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务。LLⅠ协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第二层访问接口。（3）PROFIBUS－PA：PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS－DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1158－2标准，PA的传输技术可确保其本征安全性，而且可通过总线给现场设备

6、供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。PROFIBUS传输技术1． 用于DP／FMS的RS－485传输技术由于DP与FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议，因而，这两套系统可在同一根电缆上同时操作。RS-485传输是PROFIBUS最常用的的一种传输技术。这种技术通常称之为H2。采用的电缆是屏蔽双绞铜线。RS-485传输技术基本特征：（1） 网络拓扑：总线型，两端有有源的总线终端电阻。（2） 传输速率：9.6K bit /s～12M bit/ s（3） 介质：屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件（EMC）。（4） 站点数：每分段32个站（不带中继器），可

7、多到126个站（带中继器）。（5） 插头连接：最好使用9针D型插头。2．RS－485传输设备安装要点（1） 全部设备均与总线连接。（2） 每个分段上最多可接32个站（主站或从站）。（3） 每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保操作运行不发生误差。两个总线终端电阻必须永远有电源。（4） 当分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段。串联的中继器一般不超过3个。（注：中继器没有站地址，但被计算在每段的最多站数中）（5） 电缆最大长度取决于传输速率。如使用A型电缆，则传输速率与长度及参数见书85。（6）RS－48