profibus现场总线教程

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1、一现场总线的概念什么是现场总线现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响使用现场总线技术给用户带来的好处什么是现场总线¨现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行数字式多点双向通信的数据总线其中“生产过程”包括断续生产过程和连续生产过程两类¨或者现场总线是以单个分散的数字化智能化的测量和控制设备作为网络节点用总线相连接实现相互交换信息共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统现场总线在自动化系统中的位置工厂级区域控制器MMS,TCP/IPBackbone总线循环时间

2、<1000msPC/VMECNC车间级HostPROFIBUS-FMS总线循环时间VME/PCPLC<100msPLS现场级PROFIBUS-DPPROFIBUS-PA总线循环驱动器输入传感器现场变送器现场时间输出设备设备<10ms传统方式现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式传递4-20mA或24VDC信号车间级ASCIIPrinterASCIIPrinter车间级监控网控制器控制器I/O连线I/O连线现场信号现场信号4-20mA/24VDC4-20mA/24VDC去工厂骨干网现场总线技术主要特征是采用数字式通信方式AS

3、CIIPrinterASCIIPrinter取代设备级的4-20mA(模拟量/24VDC开关车间级监控网量信号使用一根电缆连接所控制器控制器有现场设备现现场场总总线线现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制自动控制系统的体系结构将由模拟与数字的分散型控制系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)进而自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中形成为企业信息网络

4、的底层从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础使用现场总线技术给用户带来的好处节省硬件成本设计组态安装调试简便系统的安全可靠性好减少故障停机时间系统维护设备更换和系统扩充方便用户对系统配置设备选型有最大的自主权完善了企业信息系统为实现企业综合自动化提供了基础100%100%22%27%57%50%12%工程费22%组装费51%23%硬件费0%Today(4...20mA)PROFIBUSHardwareAssemblyEngineering硬件组装工程二PROFIBUS技术及标准化PROFIBUS技术的由来现场总线欧洲标准的

5、结构现场总线国际标准IEC61158的形成中国现场总线标准化工作的现状PROFIBUS技术的由来87年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发89年批准为德国工业标准DIN1924596年批准为欧洲标准EN50170V.2(PROFIBUS-FMS/-DP)98年PROFIBUS-PA批准纳入EN50170V.299年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分(TypeIII).2001年批准成为中国的行业标准JB/T10308.3-2001PROFIBUS协议模型与ISO/OSI协议模型的关系应用过程7应用层6

6、表达层用户层5会话层FMSFMA74传输层7应用层LLI网3网络层络3-6层未使用管2数据链路层2数据链路层FDL理FMA1/21物理层1物理层PHYISO/OSI模型PROFIBUS协议模型PROFIBUS协议结构FMSDPPADP行规PA行规FMS用户层Layer设备行规DP扩展功能DP基本功能现场总线信息规范应用层(7)(3)-(6)未使用数据链路层现场总线数据链路IEC接口(2)物理层RS-485/光纤IEC1158-2(1)EN50170DINE19245T4行规现场总线欧洲标准的结构CLCTC65CX对应IECTC65ENEN

7、50170P-Net,PROFIBUS,WFIP,FF,ControlNetENEN50254DP,DWF,INTERBUSprENEN50325DeviceNet,SDSCLCTC17B对应IECTC17BENEN50295(AS-I)现场总线国际标准IEC6IEC61158的形成IEC61158的目标IndustrialAutomationProcessControlFactoryAutomationContinuousBatchMaterialsNumericalProcessProcessHandlingRoboticsContr

8、olControlControlControl1998年形成IEC61158TS相当于FFH11999年12月通过IEC61158TS+Add.ProtocolsMergedIEC61158T