测控总线读书报告

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1、《测控总线技术》读书报告题目PROFIBUS现场总线及应用学号1101170136姓名王振阳成绩评语PROFIBUS现场总线及应用摘要：PROFIBUS现场总线是世界上应用最广泛的现场总线技术之一，DP和PA的完美结合使得PROFIBUS现场总线在结构和性能上优越于其他现场总线。PROFIBUS既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于可以直接连接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集和监控，并且用一对双绞线替代了传统的大量的传输电缆，大量节省了电缆的费用，也相应节省了施工调试以及系统投运后的维护时间和费用。本文介绍了P

2、ROFIBUS现场总线主要知识点，包括PROFIBUS现场总线的概述、协议结构、物理层和数据链接层的了解、以PROFIBUS-DP为例的PROFIBUS通信原理，最后介绍了一些典型的PROFIBUS的应用实例。1PROFIBUS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。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。它来源于FF，有众多控制设备生产厂商支持,兼容性强。1.1PROFIBUS的分类PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeripher

3、y）、PROFIBUS－PA（ProcessAutomation）和PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)。1.1.1、PROFIBUS－DP是一种高速低成本通信，用于传感器和执行器级的高速数据传输，传输速率可达12Mbit/s，一般构成单主站系统，主站、从站间采用循环数据传输方式工作。主要针对PLC、相关控制设备。使用PROFIBUS－DP可取代办24VDC或4－20mA信号传输。1.1.2、PROFIBUS－PAPROFIBUS-PA是PROFIBUS的过程自动化解决方案，PA将自动化系统和过程控制系统与现场设备

4、，如压力、温度和液位变送器等连接起来，采用数字信号进行通信，代替了4-20mA模拟信号传输技术，并有本征安全规范。。它的传输速率达到31.25kbps。PA尤其适用于石油、化工、冶金等行业的过程自动化控制系统。1.1.3、PROFIBUS-FMSPROFIBUS-FMS用于解决车间一级通用性通信任务，是一个令牌结构．实时多主网络，它提供大量的通信服务，用以完成以中等传输速率进行的循环和非循环的通信任务。由于它是完成控制器和智能现场设备之间的通信以及控制器之间的信息交换，因此它主要考虑的是系统功能而不是系统响应时间，应用过程通常要求的是随机的信息交换(如改变设定参

5、数等)。FMS可用于大范围和复杂的通信系统。1.2PROFIBUS的协议结构PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络（OpenSystemInterconnection-SIO）作为参考模型的，使用了第一层（物理层）、第二层（数据链路层）和第七层（应用层），第三－六层末使用。1.2.1、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。1.2.2、PROFIBUS－FMS：定义了第一、二、七层，应

6、用层包括现场总线信息规范（FieldbusMessageSpecification-FMS）和低层接口(LowerLayerInterface－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。1.2.3、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供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。2PROFIBUS的物理层由于传输技

7、术决定现场总线的应用范围，并要考虑传输距离、速度等指标，还要考虑在危险环境下的抗爆要求，PROFIBUS没有采用单一的传输技术它提供了三种数据传输类型：用于DP和FMS的RS485传输、用于PA的IEC1158－2传输和光纤。2.1、RS-485传输方式RS-485是PROFIBUS广泛采用的一种传输方式，这种技术通常称之为H2。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。 它采用的电缆是屏蔽双绞铜线。其 网络拓扑是线性总线，两端有有源的总线终端电阻的形式；传输速率从9.6K bit /s到12M bi

8、t/ s ；采用屏蔽双绞