Profibus是联邦德国于九十年代初拟定的国家工业现场总线协议规范,代号DIN19245,由十三家工业企业及五家研究所经过两年多的时刻完结。1996年经欧洲电工委员会同意被列为欧洲规范EN50170。依据欧洲规范化规矩,EN50170于当年自动地在法律上得到欧洲一切国家规范化组织的认可。德国注销了原有的PROFIBUS国家规范DIN19245,以EN50170取而代之。从现在起,欧洲一切揭露的投标都是在EN50170的根底上进行的.EN50170在维护出资方面为出产厂家和用户供给了一个最高的规范。 PROFIBUS 供给一个从传感器直至管理层的通明网络。正因为如此,PROFIBUS 能够在许多方面——从轿车工业、机器制作业、食品工业、运输业直到环保工程等,取得运用。近年来,PROFIBUS在很多的现场总线中占有首位,并以其约占40%的市场份额居欧洲之冠.作为开放式通讯体系工业规范,PROFIBUS现场总线发布了网络各层协议的一切规范。依照这些规范规划设备网络接口,不同的设备能够完结网络互联。这给操控设备的出产厂家、体系规划装置调试单位和用户带来了极大的便利。用户可依据需求挑选不同的设备,构成相应的体系,以削减设备的冗余度,降低成本,也为今后体系的扩大供给了便利。
Profibus现场总线技能的特色?PROFIBUS为多主多从结构,可便利地构成集中式、集散式和分布式操控体系。网络协议以 ISO/OSI参阅模型为根底,对第三层到第六层进行了简化。
Profibus协议的榜首部分是物理层和链路层协议。物理层选用RS-485规范通讯规范,传输介质为双绞线,其技能指标如下:
技能规范:EN50170 接口规范:EIA RS-485; 网络插口:SUB-D9芯插头; 波 特 率:9.6K,19.2K,93.75K,187.5K,500K 呼应时刻:<20ms; 编码方法:IEC规则之ManchesterⅡ规范 ;
拓扑结构:两头带有终端器的总线结构 ;传输间隔:波特率9.6K,19.2K,93.75K时 1200m; 波特率187.5K时600m ;波特率500K时200m(可经过中继器添加传输间隔) ;站 点 数:主站+从站共126个 电 缆:屏蔽双绞线,截面>0.22mm ,阻抗120 W
Profibus链路层又称FDL,它选用混合介质存取方法,即主站间按令牌方法,主站和从站间按主从方法作业。令牌是一条特别的电文,它在主站之间依照地址的升序传递总线操控权(即令牌),得到令牌的主站可在必定的时刻内履行本站的作业。这种方法确保了在任一时刻只能有一个站点发送数据,并且任一个主站在一个特定的时刻片内都能够得到总线操作权,这就彻底避免了抵触。链路层确保损坏或掉电的站点从环中扫除,新上电的主站参加令牌环。链路层的另一个主要任务是确保数据的无差错传输,这是经过海明间隔=4、依照世界规范IEC870-5-1拟定的特别的开始和完毕界定符、每个字节的奇偶校验和每条电文的CRC循环校验确保的.(可经过中继器添加传输间隔) PROFIBUS链路层供给的服务有:SDA (发送数据并要求答复) SDN (发送数据,不要求答复) SRD (发送数据并要求回送数据)CSRD(循环发送数据并要求回送数据)
Profibus的最大电文长度为255个字节。电文由标识符、源及意图地址、数据长度、数据、命令字和循环校验码等构成,有用数据最长246字节。
Profibus协议的第二部分是运用层协议(FMS),第三部分为DP协议,它们都运用相同的底层协议,用于不同的运用范畴。
FMS界说了运用层(第七层)的内容。因为Profibus没有第三层到第六层,所以这几层的必要功用在一个称为“底层接口”(LLI)的模块中完结,由LLI将这些功用映射到FMS中。FMS供给了多种强有力的通讯服务,这些服务是闻名的MAP协议中MMS服务的一个子集。为使这些功用习惯不同运用范畴傍边真实的实际需求,FMS包含称为“行规”(PROFILE)的特别界说。行规规则不同制作商制作的、遵照同一行规的PRIFIBUS设备应具有相同的通讯功用。行规中除通讯参数的挑选外,还包含队状况和过错的解说及针对运用的界说等许多信息。
现在现已完结的有大楼自动化、驱动器、传感器和履行器、可编程操控器、纺织机器和低压开关设备等行规,这些行规的拟定为用户运用供给了极大的便利,也是Profibus得到广泛运用的一个重要原因。
Profibus协议的第三部分是PROFIBUS的DP协议,用于传感器和履行器级的高速数据传输。它以PROFIBUS-FDL为根底,依据其所需求到达的方针对通讯功用加以扩大。DP的传输速率可达12Mbit/S,一般构成单主站体系,主站、从站间选用循环数据传送方法(CSRD)作业。PROFIBUS-DP广泛地运用在德国西门子公司出产的操控设备傍边。DP和FMS可混合作业。
Profibus协议的第四部分是PROFIBUS的PA协议,适用于对安全性要求较高的场合,这由PROFIBUS的第四部分描绘,PA完结了IEC1158-2规则的通讯规程,设备行规则义了设备各自的功用,设备描绘言语(DDL)及功用块答应对设备进行彻底的内部操作。
综上所述,Profibus严厉的界说和完善的功用使其成为开放式体系的模范。特别需求指出的是,除了运用专门的ASIC芯片之外,PROFIBUS也能够用通用电子器件完结(如8050,8086,V25等),价格低廉,简单推行。这些特色使得它在短短几年内涵化工、冶金、机械加工以及其它自动操控范畴得到了敏捷遍及和运用。
Profibus现场总线的运用:据1997年计算,世界上已有约100多万台PROFIBUS外表在自动化设备中运用,并且每年增加20-30%。现在,世界上约有650家厂商参加了PROFIBUS用户协会并供给上千种PROFIBUS产品。以闻名的西门子公司为例,它可供给一百多种PROFIBUS产品并现已把它们运用在我国的许多自动操控体系中.为在我国推行运用PROFIBUS工业现场总线规范,PROFIBUS我国用户协会于1997年7月建立。协会的会员由出产厂商(包含世界PROFIBUS用户协会成员在我国开办的合资或独资企业)、科研单位、校园、厂矿企业及其他用户组成。协会的主旨是竭城为广阔用户服务,经过举行技能讲座及发行不定期内部刊物等手法介绍世界国内PROFIBUS开展及运用的最新动态,宣扬和介绍有关出产厂家的最新产品及运用实例,促进用户之间的信息沟通。