Profibus总线技术.ppt

第四章 Profibus总线技术 4.1 ProfiBus基本特性 4.2 ProfiBus总线 4.3 ProfiBUS通信协议 4.4 ProfiBUS控制系统的集成技术 4.5 ProfiBUS通信接口与从站的实现 4.6 ProfiBUS控制器ASPC2 4.7 ProfiBUS总线技术应用 Profibus可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化，该系统分为主站和从站。主站决定总线的数据通信，当主站得到总线控制权(令牌)时，即使没有外界请求也可以主动发送信息，主站从Profibus协议角度也称为主动站。 从站为外围设备，典型的从站包括输入输出装置、阀门、驱动器和测量变送器。它们没有总线控制权，仅对接收到的信息给予确认或当主站发出请求时向主站发送信息。从站也称为被动站，由于从站只需总线协议的一小部分，所以实施起来非常经济。 在电磁干扰很大的环境下应用Profibus系统时，可使用光纤导体以延长高速传输的最大距离。距离在 50m以内使用便宜的塑料光纤，距离在lkm以内时使用玻璃光纤。许多厂商提供专用的总线插头可将 RS-485信号转换成光纤信号，或将光纤信号转换成RS-485信号，为在同一系统上使用RS-485和光纤传输技术提供了一套十分方便的开关控制方法。 Profibus总线均使用单一的总线存取协议，通过OSI参考模型的2层（FDL-Fieldbus Data Link）实现，包括数据的可靠性和传输协议和报文的处理。媒体存取控制(MAC)具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何时刻只能有一个站点发送数据 传输技术：RS-485双绞线双线电线或光缆，波持率为9.6kbps—12Mbps。 总线存取：各主站间令牌传送，主站与从站间数据传送，支持单主或多主系统，总线上(主-从设备)最多站点数为126。 功能：DP主站和DP从站间的循环用户数据传送，各DP从站的动态激活和撤销，DP从站组态的检查，强大的诊断功能，三级诊断信息，输入或输出的同步，通过总线给DP从站赋予地址，通过总线对DP主站(DPM1)进行配置，每个DP从站最大为246字节的输入或输出数据。 设备类型；第二类DP主站(DPM2，可编程、可组态、可诊断的设备)；第一类DP主站(DPM1)，中央可编程控制器，如PLC、PC等；DP从站是带二进制或模拟输入输出的驱动器、阀门等。 诊断功能：经过扩展的Profibus-DP诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息在总线上传输并由主站收集，这些诊断信息分为3类：本站诊断操作，诊断信息表示本站设备的一般操作状态，如温度过高，电压过低；模块诊断操作，诊断信息表示一个站点的某I/O模块出现故障(如8位的输出模块)；通道诊断操作，诊断信息表示一个单独的输入输出位的故障。 系统配置：Profibus-DP允许构成单主站或多主站系统，这就为系统配置组态提供了高度的灵活性。系统配置的描述包括：站点数目、站点地址和输入输出数据的格式，诊断信息的格式以及所使用的总线参数。 运行模式：Profibus-DP规范包括了对系统行为的详细描述，以保证设备的互换性。系统行为主要取决于DPM1的操作状态，这些状态由本地或总体的配置设备所控制，主要有3种状态： 运行—I/0数据的循环传送。DPM1由DP从站读取输入信息向DP从站写入输出信息。 清除—DPM1读取DP从站的输入信息并使输出信息保持为故障—安全状态。 停止—只能进行主—主数据传送，DPM1和DP从站之间没有数据传送。 通信：点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)；循环主—从用户数据传送和非循环主。主数据传送。 同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。 可靠性和保护机制；所有信息的传输在海明间距HD＝4进行，DP从站带看门狗定时器；DP从站的输入输出存取保护；DP主站上带定时器的用户数据传送监视。 Profibus-DP扩展功能允许非循环的读写功能，并中断并行于循环数据传输的应答。另外，对从站参数和测量值的非循环存取可用于某种诊断或操作员控制站(二类主站,DPM2)。 DPM1与DP从站间非循环的数据传输 一类DP主站(DPM1)与DP从站间的非循环通信功能是通过附加的服务存取点51来执行的。 带DDLM读写的非循环读写功能，可 读写从站任何希望数据 报警响应 DP基本功能允许DP从站用诊断信息向主站自发地传输事件，而新增的DDLM－ALAM－ACK功能被用来直接响应从DP从站上接收的报警数据。 DPM2与从站间的非循环的数据传输。 标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据GSD所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。 G