PROFIBUS是一种世界化、开放式、不依赖于设备出产商的现场总线规范。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内挑选且当总线体系启动时,一切衔接到总线上的设备应该被设成相同的速度。广泛适用于制作业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他范畴自动化。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。可完结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,从而为完结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。
PROFIBUS组成
PROFIBUS是进程现场总线的缩写,于1989年正式成为现场总线的世界规范。现在在多种自动化的范畴中占有主导地位,全世界的设备节点数现已超越2000万。它由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP( Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。其间PROFIBUS-DP运用于现场级,它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之间的通讯,总线周期一般小于10ms,运用协议第1、2层和用户接口,保证数据传输的快速和有用进行。;PROFIBUS-PA适用于进程自动化,可使传感器和履行器接在一根共用的总线上,可运用于本征安全范畴;PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络,它是令牌结构的实时多主网络,用来完结操控器和智能现场设备之间的通讯以及操控器之间的信息交流。首要运用主-从方法,一般周期性地与传动设备进行数据交流
PROFIBUS根本特性
Profibus可使涣散式数字化操控器从现场底层到车间级网络化,与其他现场总线比较,Profibus的重要长处是具有安稳的世界规范EN50170作保证,并经实践运用验证具有普遍性,它包含了加工制作、进程和数字自动化等广泛的运用范畴,并可一起完结集中操控、涣散操控和混合操控三种方法。该体系分为主站和从站:
主站决议总线的数据通讯,当主站得到总线操控权(令牌)时,没有外界恳求也可以自动发送信息。在Profibus协议中主站也称为自动站。
从站为外围设备,典型的从站包含:输入/输出设备、阀门、驱动器和丈量发射器。它们没有总线操控权,仅对接收到的信息给予承认或当主站宣布恳求时向它发送信息。从站也称为被迫站。因为从站只需总线协议的一小部分,所以施行起来特别经济。
PROFIBUS功用
与其它现场总线体系比较,PROFIBUS的最大长处在于具有安稳的世界规范EN50170作保证,并经实践运用验证具有普遍性。现在已运用的范畴包含加工制作.进程操控和自动化等。PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通讯的想象,已在10多万成功运用中得以完结。商场调查承认,在德国和欧洲商场中PROFIBUS占开放性工业现场总线体系的商场超越40%。PROFIBUS有世界闻名自动化技能装备的出产厂商支撑,它们都具有各自的技能优势并能供给广泛的优质新产品和技能服务。
PROFIBUS结构
PROFIBUS协议结构是依据ISO7498世界规范,以开放式体系互联网络(Open System Interconnection-OSI)作为参阅模型的。该模型共有七层。 (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,并详细说明晰各种不同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。 注:榜首层为物理层,第二层为数据链路层,第三层为网络层,第四层为传输层,第五层为会话层,第六层为表达层,第七层为运用层。需求留意的是,第三~六层在Profibus中没有详细运用,可是这些层要求的任何重要功用都现已集成在低层接口(LLI)中。
PROFIBUS运用
典型的工厂自动化体系应该是三级网络结构,根据现场总线Profibus-DP/PA操控体系坐落工厂自动化体系中的低层,即现场级和车间级。现场总线Profibus是面向现场级和车间级的数字化通讯网络。
1.现场设备层
首要功用是衔接现场设备,如涣散式I/O、传感器、驱动器、履行机构、开关设备等,完结现场设备操控及设备间连锁操控。主站担任总线通讯办理及一切从站的通讯。总线上一切设备出产工艺操控程序均贮存 在主站中,并由主站履行。
2.车间监控层
车间级监控用来完结车间中出产设备之间的衔接,如一个车间三条出产线主操控器之间的衔接,完结车间级设备监控。车间级监控包含出产设备状况在线监控、设备毛病报警及保护等。一般还具有比如出产计算、出产调度等车间级出产办理功用。车间级监控一般要建立车间监控室,在操作员工作站及打印设备上。车间级监控网络可选用Profibus-FMS,它是一个多主网络,在这一级,数据传输速度不是最重要的,而是要可以传送大容量信息。
3.工厂办理层
车间操作员工作站可经过集线器与车间工作办理网衔接,将车间出产数据送到车间办理层。车间办理网作为主网的一个子网,经过交流机、网桥或路由器等衔接到厂区主干网上,将车间数据集成到工厂办理层。
车间办理层一般所说的以太网,即IEC802.3TCP/IP的通讯协议规范。工厂主干网可依据工厂实践情况,选用如FDDI或ATM等网络。