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PROFIBUS总线技术

发布时间:2013/8/30 19:59:08 访问次数:783

    PROFIBUS是Process Fieldbus的简写,GT4501是一种国际性开放式的现场总线标准,是全球范围内唯一能够以标准方式应用于包括制造业、流程业及混合自动化领域并贯穿整个工艺过程的单一现场总线技术。它以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为最重要的现场总线标准。PROFIBUS总线1987年由Sie-mens等13家企业和5家研究机构联合开发,1989年批准为德国工业标准DIN 19245,1996年批准为欧洲标准EN 50170 V. 2(PROFIBUS FMSlDP),1998年PROFIBUS PA批准纳入EN 50170 V.2,1999年PROFIBUS成为国际标准IEC 61158的组成部分(Type III),2001年批准成为中国的行业标准JBlT 10308. 3-2001,2006隼11月正式被确定为中国工业通信领域现场总线技术国家标准GBlT 20540-2006 PROFIBUS。
    1.PROFIBUS的组成
    PROFIBUS根据应用特点可分为PROFIBUS DP、PROFIBUS FMS、PROFIBUS PA等3个兼容版本。
    (1) PROFIBUS DP
    PROFIBUS DP(Decentralized Periphery,分布式外部设备)是一种高速低成本数据传输,用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O(例如ET 200)的通信。主站之间的通信为令牌方式,主站与从站之间为主从轮询方式,以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点(从站),而它的逻辑令牌只含有一个主动令牌(主站),这样的网络为纯主一从系统。如图7-2所示,典型的PROFIBUS DP总线配置是以此种总线存取程序为基础,一个主站轮询多个从站。
    (2) PROFIBUS PA
    PROFIBUS PA(Process Automation,过程自动化)用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输,使用扩展的PROFIBUS DP协议。传输技术采用IEC 1158 -2标准,可用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信,使用屏蔽绞线电缆,由总线提供电源。
    图7-2典型PROFIBUS DP系统组成一个典型的PROFIBUS PA系统配置如图7-3所示。
    图7-3典型的PROFIBUS PA系统配置

           
    (3) PROFIBUS FMS
    PROFIBUS FMS(Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范)可用于车间级监控网络,FMS提供大量的通信服务,以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务。对于FMS而言,它考虑的主要是系统功能而不是系统响应时间,应用过程中通常要求的是随机的信息交换,例如改变设定参数。FMS服务向用户提供了广泛的应用范围和更大的灵活性,通常用于大范围、复杂的通信系统。
    如图7-4所示,一个典型的PROFIBUS FMS系统由各种智能自动化单元组成,如PC、作为中央控制器的PLC、作为人机界面的HMI等。

    PROFIBUS是Process Fieldbus的简写,GT4501是一种国际性开放式的现场总线标准,是全球范围内唯一能够以标准方式应用于包括制造业、流程业及混合自动化领域并贯穿整个工艺过程的单一现场总线技术。它以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为最重要的现场总线标准。PROFIBUS总线1987年由Sie-mens等13家企业和5家研究机构联合开发,1989年批准为德国工业标准DIN 19245,1996年批准为欧洲标准EN 50170 V. 2(PROFIBUS FMSlDP),1998年PROFIBUS PA批准纳入EN 50170 V.2,1999年PROFIBUS成为国际标准IEC 61158的组成部分(Type III),2001年批准成为中国的行业标准JBlT 10308. 3-2001,2006隼11月正式被确定为中国工业通信领域现场总线技术国家标准GBlT 20540-2006 PROFIBUS。
    1.PROFIBUS的组成
    PROFIBUS根据应用特点可分为PROFIBUS DP、PROFIBUS FMS、PROFIBUS PA等3个兼容版本。
    (1) PROFIBUS DP
    PROFIBUS DP(Decentralized Periphery,分布式外部设备)是一种高速低成本数据传输,用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O(例如ET 200)的通信。主站之间的通信为令牌方式,主站与从站之间为主从轮询方式,以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点(从站),而它的逻辑令牌只含有一个主动令牌(主站),这样的网络为纯主一从系统。如图7-2所示,典型的PROFIBUS DP总线配置是以此种总线存取程序为基础,一个主站轮询多个从站。
    (2) PROFIBUS PA
    PROFIBUS PA(Process Automation,过程自动化)用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输,使用扩展的PROFIBUS DP协议。传输技术采用IEC 1158 -2标准,可用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信,使用屏蔽绞线电缆,由总线提供电源。
    图7-2典型PROFIBUS DP系统组成一个典型的PROFIBUS PA系统配置如图7-3所示。
    图7-3典型的PROFIBUS PA系统配置

           
    (3) PROFIBUS FMS
    PROFIBUS FMS(Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范)可用于车间级监控网络,FMS提供大量的通信服务,以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务。对于FMS而言,它考虑的主要是系统功能而不是系统响应时间,应用过程中通常要求的是随机的信息交换,例如改变设定参数。FMS服务向用户提供了广泛的应用范围和更大的灵活性,通常用于大范围、复杂的通信系统。
    如图7-4所示,一个典型的PROFIBUS FMS系统由各种智能自动化单元组成,如PC、作为中央控制器的PLC、作为人机界面的HMI等。

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