现场总线技术教案.doc

《现场总线技术教案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现场总线技术及其应用讲稿(十二)教学目的：深入掌握PROFIBUSDP技术不同版本协议通信原理，扩展了解PROFIBUSPA技术的应用。教学内容：1、学习PROFIBUSDP-V0，DP-V1，DP-V2三种不同协议版本的数据通信原理；2、学习PROFIBUSPA的应用及其与DP进行组网的相关知识。1、PROFIBUS-DP的3个版本，1.1DP-V0•PROFIBUS最基本的周期性数据通信–规定周期性数据交换所需要的基本通信功能–规定站点诊断、模块诊断和特定通道诊断的功能•周期性数据交换MS0–1类主站与从站I/0端口间的周期性通信，周期性地重复通信–周期性通信的间

2、隔时间相对短，10ms内可完成主站与多个从站的一次轮询，可满足大部分有苛刻时间要求的被控对象的需要–除了前述的周期性通信过程之外，DP-V0还规定了从站参数赋值、组态、诊断等内容•从站的参数赋值，将通信时所需的参数赋给从站–指定从站工作状态–得知“所属”主站的地址•从站参数的含义–从站所处工作状态–是否使用Watchdog看门狗功能–是否激活Freeze_Mode–是否激活Sync_Mode–Lock_lnformation–计算Watchdog值的系数–从站的最快反应时间minTSDR–ID标识号Ident_Number，以备全局控制之用–所属主站的地址–该从站可否

3、由别的主站调用–确定由用户指定的参数，如规定当主站处于Clear状态时的行为•组态(Configuration)–通知从站在周期性数据交换中有多少个字节的数据–规定要交换的输入/出数据的结构，如主站输出、从站输入的数据长度、从站的模块结构等参数信息–所属I/O地址,Module,Slot,Channel。其目的在于使1类主站能有效地与从站通讯•诊断–探测和记录通信过程、硬件外设等的出错信息，并以诊断信息的形式传输给主站–主站自动发出诊断请求(Diagnose_request)，从站会立即以高优先级方式予以响应，给出6个字节的“诊断”信息，报告自身状况1.2DP-V1：

4、增加了用于参数赋值、操作、智能现场设备的可视化和报警处理等非周期的数据通信–DP-V1有三种附加的报警类型：状态报警，刷新报警和制造商专用的报警。周期性通信中主站与一个从站的请求响应过程1.3DP-V2：满足驱动技术需求而增加的功能，如ü等时同步从站模式（isochronousslavemode）ü实现运动控制中时钟同步的数据传输ü从站对从站通信ü驱动器设定值的标准化配置等。a)等时同步模式IsochroneMode•等时同步模式定义了定长周期通信的方法–等时同步模式系统中的各节点能同步处理数据通信、控制动作等–总线节拍时序可全局同步•主站与从站的时钟同步–通过全局控

5、制GC(GlobalControl)广播报文使所有节点与主站同步，实现•同步协调各个节点的等时同步•用户应用程序与I/O设备的处理同步–确保各个环节依序动作•上一环节产生的数据在下一传输环节中被及时处理–整个系统的控制响应时间最短能达到3ms-5msb)冗余（Redundancy）•PROFIBUS有3种不同层次的冗余：–主站冗余–总线(电缆)冗余–从站冗余2、PROFIBUS-PA•PA面向过程控制，用于仪表型现场设备之间的数据通信•PA与DP同属PROFIBUS的子集，但采用不同的总线规范，属于两种不同通信协议•PA的物理层、应用层、用户层遵循IEC61158规范

6、，满足总线供电与本安要求，即两根总线在传输数据的同时可对设备本安供电•传输速率31.25Kbps•双向L曼彻斯特编码•每个字节8位传输•每段距离1900米，用中继器可延长到约10公里2.1帧结构的区别•PA帧在DP帧前加前导码与帧前定界码各1个字节•PA的帧尾有CRC校验字节与帧结束码2.2PA与DP的网段连接•通过DP/PA网关连接这两种不同规范的总线–将RS-485中的NRZ信号转换为PA网段中的曼彻斯特编码信号•DP/PA网络连接的两种实现方案–采用耦合器Coupler的透明连接方案–采用链接器Linker的非透明连接方案•采用耦合器Coupler–双向转换通信

7、信号，段耦合器是透明的–DP主站对待连在耦合器后面的PA网段上设备，与DP网段上的设备相同–DP主站将给PA设备统一分配地址，地址分布在0~105之间，统一对设备组态、赋初值等–适用于运算速度要求不高的简单网络•采用链接器Linker–“非透明”工作的链接器占用DP网段的一个地址，与其它DP从站一样与主站通讯–主站不能探知链接器后面的PA设备–链接器如同一个多模块结构的从站，每个PA设备犹如该从站上的一个I/O模块2.3PROFIBUS-PA的耦合器和链接器•采用耦合器，DP网段的传输速率受限至93.75Kbps•采用链接器，DP网段的传输速率不受限