profibus-dp现场总线的结构及应用.pdfVIP

Profibus 最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170 作保证，并经实际应用验证具有普遍性。目前已广泛应用于制造业自动化、流程 工业自动化和楼宇、交通电力等领域。 PROFIBUS 由3 个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP （Decentralized Periphery，分布I/O 系统）、PROFIBUS-PA （Process Automation， 现场总线信息规范）和PROFIBUS-FMS （Fieldbus Message Specification，过程自动化）。 PROFIBUS-DP 是一种高速、低成本通信，专门用于设备级控制系统与分散式I/O 的通信。使用PROFIBUS-DP 可取 24V DC 或4~20m A 信号传输。PORFIBUS-PA 专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构连在一根总线上，并有本质安全规范。PROFIBUS-FMS 用于车 间级监控网络，是一个令牌结构的实时多主网络。 1．PROFIBUS 协议结构 PROFIBUS 协议结构是根据ISO7498 国际标准，以OSI 作为参考模型的。PROFIBUS-DP 定义了第1、2 层和用户接口。第3 到7 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。PROFIBUS -FMS 定义了第1、2、7 层，应用层包括现场总线信息规范（FMS）和低层接口 （LLI）。FMS 包括了应用协议并向用户提供了可广泛选 用 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 第2 层访问接口。PROFIBUS-PA 数据传输采用扩展 PROFIBU S-DP 协议。另外，PA 还描述了现场设备行为 PA 行规。根据IEC1157-2 标准，PA 传输技术可确保其本质安全性，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。 2 ．PROFIBUS 传输技术 PROFIBUS 提供了三种数据传输型式：RS-485 传输、IEC1157-2 传输和光纤传输。 （1) RS-485 传输技术 RS-485 传输是PROFIBUS 最常用的一种传输技术，通常称之为H2。RS-485 传输技术用于PROFIBUS-DP 与PROFIBUS-FMS。 RS-485 传输技术基本特征是：网络拓扑为线性总线，两端有有源的总线终端电阻；传输速率为9.6kbps~12Mbps；介质为屏蔽双绞电 缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件；不带中继时每分段可连接32 个站，带中继时可多到127 个站。 RS-485 传输设备安装要点：全部设备均与总线连接；每个分段上最多可接32 个站 （主站或从站）；每段 头和尾各有一个总线终端 电阻，确保操作运行不发生误差；两个总线终端电阻必须一直有电源；当分段站超过32 个时，必须使用中继器用以连接各总线段，串联 中继器一般不超过4 个；传输速率可选用9.6kbps~12Mbps，一旦设备投入运行，全部设备均需选用同一传输速率。电缆最大长度取 决于传输速率。 采用RS-485 传输技术 PROFIBUS 网络最好使用9 针D 型插头。当连接各站时，应确保数据线不要拧绞，系统在高电磁发射环境下运 行应使用带屏蔽的电缆，屏蔽可提高电磁兼容性（EMC）。如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面 积屏蔽接线来复盖，以保持良好 传导性。 （2）IEC1157-2 传输技术 IEC1l57-2 传输技术用于PR