1.PROFIBUS概貌
(1) PROFIBUS是一种世界化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线规范。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他范畴自动化。
(2) PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Process Automation)、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)。
(3) PROFIBUS-DP:是一种高速低成本通讯,用于设备级操控体系与涣散式I/O的通讯。运用PROFIBUS-DP可取代理24VDC或4-20mA信号传输。
(4) PROFIBUS-PA:专为进程自动化规划,可使传感器和执行机构联在一根总线上,并有本征安全规范。
(5) PROFIBUS-FMS:用于车间级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络。
(7) PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通讯与操控的现场总线技能。可完成现场设备层到车间级监控的涣散式数字操控和现场通讯网络,从而为完成工厂归纳自动化和现场设备智能化供给了可行的解决方案。
2. PRFIBUS根本特性
2.1 PROFIBUS协议结构
PROFIBUS协议结构是依据ISO7498世界准,以开放式体系互联网络(Open System Interconnection-SIO)作为参阅模型的。该模型共有七层,如下图1所示:
图1:PROFIBUS协议结构
(1) PROFIBUS-DP:界说了榜首、二层和用户接口。第三到七层未加描绘。用户接口规则了用户及体系以及不同设备可调用的运用功用,并具体说明晰各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。
(2) PROFIBUS-FMS:界说了榜首、二、七层,运用层包含现场总线信息规范(Fieldbus Message Specification-FMS)和低层接口(Lower Layer Interface-LLI)。FMS包含了运用协议并向用户供给了可广泛选用的强有力的通讯服务。LLI和谐不同的通讯联系并供给不依赖设备的第二层拜访接口。
(3) PROFIBUS-PA:PA的数据传输选用扩展的PROFIBUS-DP协议。别的,PA还描绘了现场设备行为的PA行规。依据IEC1158-2规范,PA的传输技能可保证其本征安全性,并且可经过总线给现场设备供电。运用衔接器可在DP上扩展PA网络。
2.2 PROFIBUS传输技能
PROFIBUS供给了三种数据传输类型:
· 用于DP和FMS的RS485传输。
· 用于PA的IEC1158-2传输。
· 光纤
2.2.1用于DP/FMS的RS485传输技能
因为DP与FMS体系运用了相同的传输技能和一致的总线拜访协议,因此,这两套体系可在同一根电缆上一起操作。
RS-485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技能。这种技能一般称之为H2。选用的电缆是屏蔽双绞铜线。
RS-485传输技能根本特征:
· 网络拓扑:线性总线,两头有有源的总线终端电阻。
· 传输速率:9.6K bit/s~12M bit/s
· 介质:屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件(EMC)。
· 站点数:每分段32个站(不带中继),可多到127个站(带中继)。
· 插头衔接:最好运用9针D型插头。
2.2.2 RS-485传输设备装置关键
(1) 悉数设备均与总线衔接。
(2) 每个分段上最多可接32个站(主站或从站)。
(3) 每段的头和尾各有一个总线终端电阻,保证操作运转不发生差错。两个总线终端电阻有必要永久有电源。见图2所示。
(4) 当分段站超越32个时,有必要运用中继器用以衔接各总线段。串联的中继器一般不超越3个。见图3所示:
图2:PROFIBUD-DP和PROFIBUS-FMS的电缆接线和总线终端电阻
图3: 每个分段上最多可接32个站(主站或从站)
(5) 电缆最大长度取决于传输速率。如运用A型电缆,则传输速率与长度如下表1:
表1
(6) A型电缆参数:
阻抗:135-165W %&&&&&%:〈 30pf/m 回路电阻:110W
线规:0.64mm 导线面积:>0.34mmW
(7) RS-485的传输技能的PROFIBUS网络最好运用9针D型插头,插头针脚界说和接线见图2所示。
(8) 当衔接各站时,应保证数据线不要拧绞,体系在高电磁发射环境(如轿车制造业)下运转应运用带屛蔽的电缆,屏蔽可进步电磁兼容性(EMC)。
(9) 如用屏蔽织造线和屏蔽箔,应在两头与维护接地衔接,并经过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖,以坚持杰出的传导性。别的主张数据线有必要与高压线阻隔。www.diangon.com
(10) 超越500Kbit/s的数据传输速率时应防止运用短截线段,应运用市场上现有的插头可使数据输入和输出电缆直接与插头衔接,并且总线插头可在任何时候接通或断开而并不中止其它站的数据通讯。