profibus習題及答案

1、1.比較RS485與RS232協(xié)議得區(qū)別答:RS232:(1)接口得信號電平值較高，易損壞接口電路得芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。(2)傳輸速率較低,在異步彳輸時，波特率為20Kbps。(3)接口使用一根信號線與一根信號返回線而構(gòu)成共地得傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。二|(4)傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能用在50米左右。RS485:(1)邏輯“1”以兩線間得電壓差為+(26)V表示；邏輯“0”以兩線間得電壓差為-(26)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路得芯片，且該

2、電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。(2)RS-485得數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps(3)RS-485接口就是采用平衡驅(qū)動器與差分接收器得組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。(4)RS-485接口得最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上就是允許連接多達128個收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一得RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。2. 描述PROFIBUS中1類主站與2類主站得功能答:1類主站功能就是控制若干從站、完成總線通信控制與管理，2類主站得作用就是

3、管理1類主站得組態(tài)數(shù)據(jù)與診斷數(shù)據(jù)，也可以完成1類主站得通信任務(wù)。用于完成各站點得數(shù)據(jù)讀寫、系統(tǒng)組態(tài)、監(jiān)視、故障診斷等。3. Profibus包含哪三個子集，分別針對哪種應(yīng)用？答:包含Profibus-DP,Profibus-PA,Profibus-FMS。Profibus-DP,用于現(xiàn)場層得高速數(shù)據(jù)傳送。在這一級，中央處理器(如PLC,PC)通過高速串行線同分散得現(xiàn)場設(shè)備(i/0,驅(qū)動器、閥門等)進行通訊。Profibus-PA適用于Pro巾bus過程自動化。PA將自動化系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)與壓力、溫度與液位變送器等現(xiàn)場設(shè)備連接起來，并可用來替代4-20mA得模擬技術(shù)。Profibus-FMS得

4、設(shè)計旨在解決車間監(jiān)控級通信任務(wù)，提供大量得通信服務(wù)?？删幊绦蚩刂破?如如PLC,PC機等)之間需要比現(xiàn)場層更大量得數(shù)據(jù)傳送，用以完成中等傳輸速度進行得循環(huán)與非循環(huán)得通信服務(wù)，但通信得實時性要求低于現(xiàn)場層。4. 為什么一個Profibus網(wǎng)絡(luò)上得設(shè)備個數(shù)為126而不就是127個？答:Profibus得地址域中低7位表示實際得地址，在0127間,其中得127作為廣播地址保留，而地址126則就是作為初始化時得默認現(xiàn)場設(shè)備地址。在一個Profibus系統(tǒng)進入運行狀態(tài)之前必須預(yù)先賦給各個站點一個明確得地址。這樣在實際運行狀態(tài)下，在一個網(wǎng)段中最多只能有126個站點(0125)5. 描述Profibus協(xié)議

5、得令牌傳遞方式。答:Profibus屬于令牌總線網(wǎng)。Profibus把總線上一些智能程度高得節(jié)點(像PLC)設(shè)置為主站，智能程度低得節(jié)點(像儀表、執(zhí)行器)設(shè)為從站。構(gòu)成邏輯上得令牌環(huán)得節(jié)點只包含主站。主站得到令牌后，對它所管轄得從站進行輪詢，然后把得到得數(shù)據(jù)傳遞給下游主站。這就是它與眾不同得地方。這樣做顯然比所有節(jié)點都加入邏輯環(huán)得做法系統(tǒng)可靠性高。Profibus令牌為實令牌，作為一個特別得數(shù)據(jù)幀，沿著邏輯環(huán)在總線上按站點地址得“升”序在各主站點間輪換。一個Profibus系統(tǒng)中可以有多個網(wǎng)段，但整個系統(tǒng)中只有一個令牌。拿到令牌得主站就具有了控制總線得權(quán)利,可以向“從屬”于她得從站發(fā)起通信,交

6、換數(shù)據(jù)。而從站在平時只能扮作一個“啞”終端,被動地等待主站前來聯(lián)系。這種主-從通信就是按照事先定義在主站中得“輪詢”表逐一按序進行得,當該主站持有令牌得時間到達上限,或“輪詢”表中得任務(wù)全部處理完,則將令牌交到下一個主站。6. 可以采用何種方式進行Profibus-PA網(wǎng)段與Profibus-DP網(wǎng)段得互聯(lián)？答:可以采用兩種方法實現(xiàn)DP/PA網(wǎng)絡(luò)互連,一就是使用段耦合器,它能夠雙向轉(zhuǎn)換RS-485與MBP-IS信號電平。從上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議得角度來瞧,段耦合器就是“透明”得,另一種就是使用鏈接器,它有其內(nèi)在得適應(yīng)二端網(wǎng)絡(luò)接口與智能控制器,內(nèi)建有緩沖器與編碼、解碼器,能把MBP網(wǎng)段得各個PA設(shè)備“映像

7、”為RS-485網(wǎng)段中得各個DP從站,鏈接器一般就是“非透明”得。7. Profibus網(wǎng)絡(luò)中一個主機能與多個從機通信,一個從機能與多少個主機通信？答:如果就是周期性通信:從站只能與從屬得主站進行通信。如果就是非周期性通信:從機可以與從屬主機及多個2類主機進行通信。8. Profibus-DP協(xié)議信號傳輸?shù)镁幋a方式？答:信號傳輸?shù)镁幋a方式為NRZ（不歸零）編碼。9. GSD文件得作用就是什么？答:GSD文件被稱為電子設(shè)備數(shù)據(jù)文件,就是由生產(chǎn)從站（主站）得廠商按照統(tǒng)一格式建立得一個電子文件。其以文本文件形式記錄了從站得各種屬性,并隨從站設(shè)備一同提供給客戶。從某種意義上講,GSD對從站設(shè)備就是一個

8、電子版得使用手冊。主站廠家均提供一個初始化與組態(tài)工具軟件。在建立系統(tǒng)時,它首先從此手冊中讀取各從站GSD文件,從中取出各站點設(shè)備得數(shù)據(jù)參數(shù),形成主站上得參數(shù)數(shù)據(jù)庫。這些參數(shù)對完成正常數(shù)據(jù)交換得周期性通信就是不可缺少得。10. 基于西門子PLC做一類主站得組態(tài)配置軟件名稱,基于PC+網(wǎng)卡做一類主站得組態(tài)配置軟件名稱？答:基于西門子PLC做一類主站得組態(tài)配置軟件為STEP7,基于PC+網(wǎng)卡做一類主站得組態(tài)配置軟件為PROFIBUS、SIMATICNET。11. Profibus-PA協(xié)議每一位傳輸時間為多少？答:每一位得傳輸時間為32us。12. 傳統(tǒng)得DP/PA耦合器在鏈接網(wǎng)段時,對DP側(cè)得網(wǎng)速

9、有何要求？答:傳統(tǒng)得耦合器Coupler一般只能連接MBP網(wǎng)段到低速得RS-485網(wǎng)段,如要求DP網(wǎng)段一側(cè)得速率為45、45Kb/s或93、75Kb/s。13. 畫出Profibus得D型接頭內(nèi)部電阻接線圖牛紋B紅色故據(jù)線河口R、D/Tx>P(3)220£l導(dǎo)線A綠色丁數(shù)提線")-rR*D“xdN(6)F390QDGND(5)14. 簡單描述通常實現(xiàn)工控設(shè)備得Profibus通信方案。答：實現(xiàn)一個工控設(shè)備得Profibus得通信一般有3種方案。方案1、使用單片機Profibus就是一個完全開放得國際標準，任何廠商與個人都可以根據(jù)此標準設(shè)計各自得軟硬件實現(xiàn)方案。原則上講

10、，只要一個微處理器配有內(nèi)部或外部串行通信接口(UART),Profibus得通信協(xié)議就可以在其上實現(xiàn)。即利用Profibus模型中得服務(wù)訪問點，通過完全得單片機軟件編程與相應(yīng)得外圍硬件接口來實現(xiàn)對Profibus-DP得狀態(tài)機得控制。采用單片機得軟方案只適合與系統(tǒng)通信速率小于500kbps得場合，此方案得好處就是可以使此站得得硬件設(shè)計十分靈活，完全按照用戶得要求實現(xiàn)一個體積較小得特定得站點硬件平臺。方案2、使用專用得ASIC芯片ASIC芯片繼承了Profibus得Token-passing協(xié)議，負責處理與通信有關(guān)得狀態(tài)機控制、將數(shù)據(jù)打包成規(guī)定格式幀、從總線上截取幀以及令牌環(huán)得管理等，使所有得與

11、總線通信有關(guān)得任務(wù)在ASIC上得以完成。使用ASIC后，用戶得開發(fā)工作得中心可以集中在對外設(shè)得應(yīng)用層得控制上，而對通信協(xié)議得底層控制完全由ASIC芯片負責。目前，使用專用得ASIC通信芯片進行Profibus開發(fā)已成為目前得主流。常采用得芯片有西門子公司提供得LSPM2德國赫優(yōu)訊公司netX。采用此種方式開發(fā)，主要涉及到協(xié)議棧開發(fā)或授權(quán)，取決于開發(fā)實力。方案3、使用接口模板開發(fā)為了方便某些最終用戶快速開發(fā)得要求，可以使用具有豐富輸入輸出接口功能且具有Profibus通信接口得接口模板進行開發(fā)。接口模板在類型上分為兩種，主接口模板與從接口模板。主接口模板能將第三方設(shè)備作為主站設(shè)備連接到Profi

12、bus系統(tǒng)中，從站也就是如此。目前市場接口模塊也比較多，主要有sofl得PIC-Profibus模塊與Anybus模塊，西門子得IM180-184等。15. Profibus-DP協(xié)議中，2類主站能否與從站進行周期性通信？答:不能。從站與 CLASS2主站間得直接進行得非周期性數(shù)據(jù)交換。這種數(shù)據(jù)通信稱作MS2通信。通過 MS2通信服務(wù)，可以使部分人機界面更加簡單直接 ，部分過程控制數(shù)據(jù)能通 過MS2直接取自從站，而不需要“繞”經(jīng) CLASS1主站。CLASS2主站也需要與從站間有一 個初始化得過程，然后才能開始MS2非周期數(shù)據(jù)交換。16.描述Profibus協(xié)議中得同步方式與鎖存方式得差異。答

13、：同步方式就是針對輸出而言得，正常情況下，從站接收到主站發(fā)來得輸出數(shù)據(jù)后，立即通過數(shù)據(jù)緩沖器把她們送到了輸出緩沖器，隨后通過物理輸出端去控制現(xiàn)場得執(zhí)行機構(gòu)。鎖存方式與同步方式得工作原理一樣，只不過它就是針對輸入而言得。同步與鎖存方式一般用 在高精度定位控制，為了獲得工藝所要求得結(jié)果，就必須要求對所使用得多個輸入同時采樣 對所控制得輸出進行高精度得等時控制，而不能有先后時間上得微小差別。同步和鎖存方式,同步方式是針對輸出而言的.正常情況"從站接收到主站發(fā)的輸 出數(shù)據(jù)后,立即通過數(shù)據(jù)緩沖器把它們送到了輸出緩沖器,隨后通 過物理輸出端去控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)。其過程如圖610 (a)所示。/當主站發(fā)送同步控制命令后，輸出數(shù)據(jù)就不能直接送到輸出援沖器 了，而是先放在數(shù)據(jù)緩沖淵中I如圖610 (b)所示)，當從站再 次收到同步命令后，該數(shù)據(jù)才能被送到輸出緩沖器，同時新的數(shù)據(jù) 送到數(shù)據(jù)緩沖器中.舉例說明如圖610 (c)、圖110 (d)所示. 主站發(fā)出解除同步控制命令用，系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)通道乂恢笈到正常 情況時的狀態(tài)。抉數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)從站AS】C輸出煤沖黑用6-10化)M毒脖&下的鉆出融常31遒6 10()it第情衣下由拓出鼓,IS士站