集散控制系统教学课件PROFIBUS现场总线.ppt

*/67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.4.1 PROFIBUS-DP的物理层 RS-485总线驱动器可采用SN75176，当通信速率超过1.5Mbps时，应当选用高速型总线驱动器，如SN75ALS1176等。 2．DP（光纤电缆）的物理层 PROFIBUS第1层的另一种类型是以PNO（PROFIBUS用户组织）的导则“用于PROFIBUS的光纤传输技术，它通过光纤导体中光的传输来传送数据。光纤电缆允许PROFIBUS系统站之间的距离最大到15km。 （3）集成的光纤电缆连接 使用集成在设备中的光纤接口将PROFIBUS节点与光纤电缆直接连接。 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.4.2 PROFIBUS-DP的数据链路层（FDL） 根据OSI参考模型，数据链路层规定总线存取控制、数据安全性以及传输协议和报文的处理。在PROFIBUS-DP中，数据链路层（第2层）称为FDL层（现场总线数据链路层）。 PROFIBUS-DP的报文格式如图4-16所示。 图4-16 数据链路层（FDL）的报文帧格式 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.4.3 PROFIBUS-DP的用户层 1．概述 用户层包括DDLM和用户接口/用户等，它们在通信中实现各种应用功能（在PROFIBUS-DP协议中没有定义第7层（应用层），而是在用户接口中描述其应用）。 PROFIBUS-DP系统的通信模型如图4-21所示。 图4-21 PROFIBUS-DP系统的通信模型 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.4.3 PROFIBUS-DP的用户层 2．PROFIBUS-DP行规 PROFIBUS-DP只使用了第1层和第2层。而用户接口定义了PROFIBUS-DP设备可使用的应用功能以及各种类型的系统和设备的行为特性。 目前已制定了如下的DP行规： （1）NC/RC行规 （2）编码器行规 （3）变速传动行规 （4）操作员控制和过程监视行规 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.4.4 PROFIBUS-DP用户接口 1．1类主站的用户接口 1类主站用户接口与用户之间的接口包括数据接口和服务接口。在该接口上处理与DP从站通信的所有信息交互，1类主站的用户接口如图4-22所示。 图4-22 1类主站的用户接口 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 2．从站的用户接口 在DP从站中，用户接口通过从站的主-从DDLM功能和从站的本地DDLM功能与DDLM通信，用户接口被创建为数据接口，从站用户接口状态机实现对数据交换的监视。用户接口分析本地发生的FDL和DDLM错误并将结果放入DDLM_Fault.ind中。 用户接口保持与实际应用过程之间的同步，并用该同步的实现依赖于一些功能的执行过程。在本地，同步由三个事件来触发：新的输入数据、诊断信息（Diag_Data）改变和通信接口配置改变。主站参数集中Min_Slave_Interval参数的值应根据DP系统中从站的性能来确定。 4.4.4 PROFIBUS-DP用户接口 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.5 PROFIBUS-DP的总线设备类型 4.5.1 概述 PROFIBUS-DP协议是为自动化制造工厂中分散的I/O设备和现场设备所需要的高速数据通信而设计的。典型的DP配置是单主站结构，如图4-23所示。 图4-23 DP单主站结构 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.5.1 概述 在DP主站上处理轮询表的情况如图4-24所示。 图4-24 在DP主站上处理轮询表的示意图 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.5.2 DP设备类型 1．DP主站（1类） 1类DP主站循环地与DP从站交换用户数据。它使用如下的协议功能执行通信任务。 （1）Set_Prm和Chk_Cfg 在启动、重启动和数据传输阶段，DP主站使用这些功能发送参数集给DP从站。它发送所有参数，而不管它们是不是对整个总线普遍适用或是不是对某些特别重要。对个别DP从站而言，其输入和输出数据的字节数在组态期间进行定义。 （2）Data_Exhcange 此功能循环地与指定给它的DP从站进行输入/输出数据交换。 */67 第 4 章 PROFIBUS现场总线 4.5.2 DP设备类型 （3）Slave_Diag 在启动期间或循环的用户数据交换期间，用此功能读取DP从站的诊断信息。 （4）Global_Control DP主站使用此控制命令将它的运行状态告知给各DP从站。此外，还可以将控制命令发送给个别从站或规定的DP从站组，以实现输出数据和输入数据的同步（Sync和Freeze命令）。