現(xiàn)場通信技術(shù)-PROFIBUS認(rèn)知與應(yīng)用

3.3.2PROFIBUS認(rèn)知與應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)ProfiBus現(xiàn)場總線一、Profibus的概述PROFIBUS(ProcessFieldbus的縮寫)是一種國際化的、開放的、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。它廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通、電力等其他自動化領(lǐng)域。由于西門子公司大力推廣，市場占有率為首位。來源于FF，有眾多控制設(shè)備生產(chǎn)廠商支持,兼容性強(qiáng)。二、Profibus的分類PROFIBUS是不依賴生產(chǎn)廠家的、開放式的現(xiàn)場總線，各種自動化設(shè)備可以通過同樣的接口交換信息。但各種設(shè)備傳輸速率不同，故PROFIBUS必須提供各種傳輸速率的選擇PROFIBUS由以下三個兼容部分組成:PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMSPROFIBUSDP：

PROFIBUSPA：

PROFIBUSFMS：

主要應(yīng)用于電氣自動化和設(shè)備自動化中快速的數(shù)據(jù)交換。車間級職能主站通用的、對等的、面對對象的通信。主要用于大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)通信。主要為過程控制的特殊要求而設(shè)計的。它的數(shù)據(jù)傳輸和電源共用一根電纜，可以用于對本質(zhì)安全有要求的過程控制場合。三、Profibus的應(yīng)用領(lǐng)域四、Profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)

IEC傳輸技術(shù)保證安全性和直接給現(xiàn)場設(shè)備供電。四、Profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS簇PROFIBBUSPAPROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成經(jīng)由通訊處理器連接到網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)及編程設(shè)備工程及診斷工具、網(wǎng)絡(luò)配置、診斷工具PROFIBUS主站(一類主站，必需)

PROFIBUS從站PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)部件

人機(jī)界面設(shè)備(二類主站，可選)

中央可編程控制器，如PLC、PC,支持主站功能的通訊處理器（通信控制和管理）分布式I/O、支持DP接口的傳動裝置支持從站功能的通訊處理器其它支持DP接口的輸入、輸出或智能設(shè)備通信介質(zhì)—電纜總線部件—總線連接器、中繼器、耦合器、鏈路等五、PROFIBUS傳輸技術(shù)提供三種不同的物理層選擇：(1)RS485：用于DP和FMS(2)IEC1158-2(MBP)：用于PA(3)光纖：用于DP和FMS(1)現(xiàn)場總線的應(yīng)用范圍由傳輸技術(shù)決定；(2)PROFIBUS除考慮傳輸距離、速度等指標(biāo)外，還考慮在危險環(huán)境下的抗爆要求；(3)對于總線供電，考慮數(shù)據(jù)和電源在同一電纜傳輸?shù)目尚行裕?4)單一的傳輸技術(shù)不符合PROFIBUS廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域；五、PROFIBUS傳輸技術(shù)PROFIBUS采用三種傳輸技術(shù)的原因：1.RS-485傳輸技術(shù)(高速)(1)PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP(2)傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞銅線纜(3)傳輸速率從9.6kbit/s到12Mbit/s可選；12MBit/s=100m;1.5MBit/s=400;小于等187.5KBit/s=1000m;(4)線段長度最大1200m(5)最多連接設(shè)備32個(6)9針，D型插頭(7)異步NRZ碼傳輸五、PROFIBUS傳輸技術(shù)2.MBP傳輸技術(shù)(低速)

(1)MBP定義:Manchester編碼＋BusPower

(2)IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)——即在總線供電的傳輸線上采用曼徹斯特編碼傳輸數(shù)據(jù)；以雙絞為傳輸介質(zhì)；(3)PROFIBUS-PA(4)同步Manchester編碼,31.25kBit/s(5)傳輸介質(zhì)采用屏蔽或非屏蔽的雙絞電纜五、PROFIBUS傳輸技術(shù)2.MBP傳輸技術(shù)(低速)——拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)是典型的現(xiàn)場安裝技術(shù)，現(xiàn)場分配器負(fù)責(zé)連接現(xiàn)場設(shè)備與主干總線，所有連接在現(xiàn)場總線上的設(shè)備通過現(xiàn)場分配器進(jìn)行并行切換。PROFIBUS-PAPROFIBUS-PAPROFIBUS-DP終端電阻終端電阻DP/PA耦合器（Exi）控制器供電設(shè)備（Exi）多路分配器現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備控制室現(xiàn)場五、PROFIBUS傳輸技術(shù)2.MBP傳輸技術(shù)(低速)——拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)：提供了與供電電路安裝類似的沿現(xiàn)場總線電纜的連接點，現(xiàn)場總線電纜可通過現(xiàn)場設(shè)備連接成回路，其分支線也可連接一個或多個現(xiàn)場設(shè)備。終端電阻終端電阻PROFIBUS-DPPROFIBUS-PADP/PA耦合器（Exi）控制器供電設(shè)備（Exi）控制室現(xiàn)場現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備五、PROFIBUS傳輸技術(shù)2.MBP傳輸技術(shù)(低速)——拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹型與線型的組合結(jié)構(gòu)：基于MBP傳輸技術(shù)總線段與基于RS485傳輸技術(shù)總線段可以通過DP/PA耦合器相連。再采用多路分配器連接多個MBP設(shè)備。供電設(shè)備（Exi）IPROFIBUS-PAPROFIBUS-DP終端電阻終端電阻DP/PA耦合器（Exi）控制器現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備控制室現(xiàn)場III多路分配器現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備外接電源非本質(zhì)安全區(qū)本質(zhì)安全區(qū)五、PROFIBUS傳輸技術(shù)PROFIBUS—DP用于設(shè)備級的高速數(shù)據(jù)傳送，中央控制器通過高速串行線同分散的現(xiàn)場設(shè)備