PROFIBUS第五部分

PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 单主系统的典型循环时间
总线循环时间 [ms]
500 kBit/s
1.5 MBit/s
12 MBit/s
条件: 每个DP-从设备有 2 字节的输入和 2 字节的输出数据， 最小的从间隔时间是 200 微秒 TID1= 75 个 位时间, Tsdr = 11 个 位时间
主站 (2 类)
PC/VME
PLC
初始化卸载参数 （Start_Seq） 卸载 （Download） 装载 （Upload） 结束卸载／装载参数（End_Seq） 二类主站激活所有主站数据记录 （Act_Para_Brct） 激活一个参数记录 （Act_Param）
Data_Exchange RD_Inp RD_Outp Slave_Diag Set_Prm Chk_Cfg Get_Cfg Global_Control Set_Slave_Add
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 功能概述
DPM1 DP-Slaves DPM2 DP-Slaves DPM1 DPM2
参数化／组态 传输从设备诊断数据 传输主设备诊断数据 周期的数据交换 同步 + 锁定控制命令 设定从设备地址 非周期的读输入 / 输出映象 非周期的读 / 写任一数据 报警处理功能 装载/卸载主设备参数表
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 多主系统
若干个 DP-主可以用读功能访问一个 DP-从 PROFIBUS-DP 多主系统的组成: - 多个主设备 (1 类 or 2 类) - 1 到最多124 个 DP-从 - 在同一个总线上最多126 个设备
PLC
PROFIBUS-DP
分散的I/O
DP - 从
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP
从传感器到接触器的全部响应时间
67%
Contactor
50ms 拾波延时
1.5%
1ms 总线运行时间 PLC 20ms PLC 程序运行时间
26%
1.5% 4%
1ms 总线运行时间
3ms I/O 输入滤波器
现场总线份额: 3%
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP
用户数据交换的原理
立即响 应
DP- 主
帧 SRD- 请求，各种长度的用户数据
SYN SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DU FCS ED
在实施时，还要加上约10 to 20% 的余量。
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-
-
(X) (X)

(X) (X)

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(x) PROFIBUS-DP 扩展功能, 它们在 PROFIBUS 技术导则中被描述，订单号：2.082
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP
从传感器到驱动器的全部响应时间
45%
Drive
20ms 转换器响应时间 1ms 总线运行时间
2%
45% 2% 6% PLC
20ms PLC 程序运行时间 1ms 总线运行时间 3ms I/O 输入滤波器
例:
= = = = = = =
信息循环时间按位时间计 在主站的空闲时间 = 典型的75 个位时间 在从站的站延迟时间 = 典型的11个位时间 在请求和响应帧中的电文头 = 198 个位时间 每个从站的输入数据字节数 每个从站的输出数据字节数 从站个数
PROFIBUS-DP 系统的组成，包括1 个主站和 20 个从站，每个从站有 2 个字节 的输入和 2 个字节的输出。 TMC = ( 33 + 75 + 11 + 198 + 22 + 22 ) x 20 = 7220 TBit 7220 TBit (1.5 MBaud) = (TBit = 0.66 s) = 4.8 ms 7220 TBit (12 MBaud) = (TBit = 0.83 ns) = 0.6 ms
现场总线份额: 4%
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 单主系统
DP-主 (1 类)
单主系统实现最短的总线循环时间 它们的组成: - 1 个DP-主 (1 类) - 1 到最多 125 个DP-从 - DP-主 (2 类)， 可选的
从站
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PROCESS FIELD BUS
DP- 主 ( 2 类)
PC PLC
DP- 主 ( 1 类)
DP- 主 ( 1 类)
CNC
PROFIBUS - DP
分散的 I/O
分散的 I/O
PROFIBUS-P
DP - 从
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PROCESS FIELD BUS
DP- 信息循环时间的计算 (2)
Tsyn = 33 TBit
请求帧 = 头 + 输出数据 min TSDR = 11 TBit
TSDR
Tid1 = 75 TBit
响应帧 = 头 + 输出数据
max TSDR = 60 ... 800 TBit
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DP- 从设备数
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PROCESS FIELD BUS
DP- 信息循环时间的计算 (1)
一个八位二进制数（一字节）按 11位传输 电文头和尾由11 个字节或 9 个字节组成 波特率为1.5 M 时，1个位时间＝0.6667 s
(1 个八位二进制数 ＝ 11位时间＝7.33 s)
波特率为12 M时，1个位时间＝ 83 ns
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 定义三种设备类型
DP-1类主设备 (DPM1)
• • 中央控制器, 它与分散的 I/O 设备 (DP-从) 交换数据 允许若干个DPM1，典型的设备是 PLC, PC, VME
DP-2 类主设备 (DPM2)
(1个八位二进制数＝11个位时间＝ 0.913ns) 在实施中，还要加上约10 - 20% 的余量。 精确的计算规则可以从EN 50170 V.2 获得.
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பைடு நூலகம்
数据交换 读输入 （RD_Ind） 读输出 （RD_Outp） Slave_Diag Set_Prm Chk_Cfg 读组态 （Get_Cfg） Global_Control 设定从站地址 （Set_Slave_Add (opt)）
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS
技术培训
PROFIBUS-DP in action at BMW
第五部分
PROFIBUS - DP
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PROCESS FIELD BUS
DP-信息循环时间的计算 (3)
TMC = ( TSYN + TID1 + TSDR + Header + I x 11TBit + 0 x 11TBit ) x Slaves
TMC TID1 TSDR Header I O Slaves
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PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 基本功能
主站 (1 类)
Get_Master_Diag 数据交换（Data_Exchange） 读从站诊断 （Slave_Diag） 设定参数 （Set_Prm） 检查组态 （Chk_Cfg） 全局控制 （Global_Control）
DP-从
SRD- 响应，各种长度的用户数据
SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DU FCS ED
DA = SA = FC =
Syn SD2 LE LEr
= = = =
同步时间 开始分界符 2 长度 重复长度
DP- LL
目的地址 源地址 功能码
DU = 数据单元 FCS = 帧检查顺序 ED = 结束分界符
• 组态、监视或工程工具，它被用来设定网络或参数／ 监视 DP-从设备
DP-从设备
• • 直接连接 I/O 信号的外围设备 典型的设备是输入、输出、驱动器、阀、操作 面板等等
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DP-从
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