profibus技术培训教程

技术培训（2—5 章）

作为一种现场总线标准，在世界市场上已被普遍接受并得到广泛运用。本培训教程全面阐述了的技术特点、应用模式和产品开发方法。

的系统模型如下：

是国际性的、开放的现场总线标准

（1）标准50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、已经生效的

（2）稳固的标准保护世界范围的用户和制造商的投资

（3）经实践证明并在世界范围内已安装使用的设备超过1,500,000 个。（截止于１９９７年四季度）

给客户的好处

（1）节省硬件和安装费用

减少硬件成份(, 终端块、隔离栅)

更容易、更快捷和低成本的安装

（2）节省工程费用更容易组态(对所有设备只需一套工具)

更容易保养和维修

更容易和更快捷的系统起动

（3）更大的制造灵活性

改进功能减少故障时间准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术

※ 减少40%的安装费用：

※ 1,200 多个产品（到1998 年 1 季），一个标准

到目前为止，已250 家不同的制造商可提供1,200 多个产品，你可免费获得最新的电子产品指南的拷贝：

（1）从每一个用户的或软盘

（2）或访问的国际网页

※ 产品范围快速增长

※ 产品应用范围广泛

※ 经认证的产品确保互操作性

（1）国际已经建立了质量认证系统，包括产品的一致性和互操作性的测试（2）几百个产品已经通过了认证

（3）在欧洲和美国建有这样的测试实验室

（4）经认证的产品都有一个认证号，它们已在电子产品指南中列出

是领先的开放的现场总线系统

·独立的市场研究证实，在欧洲是市场的领导者，且在世界范围内有最高的增长率。在１９９７年已安装的基本设备超过了1,500,000 个，年增长到约20- 30%。

·市场总值根据1997 的市场研究现场总线的世界市场总值大于2 百万个节点，50%以上是用在欧洲。

·市场份额根据1996 关于德国和欧洲市场的市场研究2，在欧洲市场中约

占41% 。

三种有效的传输技术

→使用两端有终端的总线拓扑

→ 在运行期间，接入和断开一个或几个站不会影响其他站的工作，即使在本质安全区也如此。

→ 提供三种不同的物理层选择

(1) 485: 用于和

(2) 1158-2: 用于(3)

光纤: 用于和

协议

→总线访问协议（第二层）对三种版本()均相同

→ 这使通信透明和网络区域容易组合

→ 因为使用相同的物理介质(485) ，因此它们能组合在同一根电缆上。

的特点

·代替与之间昂贵的电线

·快速，传输1 千字节的输入数据和1 千字节的输出数据所需时间<2 ·强有力的工具，减少组态和维护费用

·被所有主要的制造商支持

·有广泛的产品: , , , 驱动器, 阀, 编码器等

·允许周期性和非周期性的数据传输

·单主和多主网络

·每个站的输入和输出数据最多可达244 字节

典型的系统组成：

( = )的特点

·基于扩展的协议和1158-2 传输技术·适用于代替现今的4...20 技术

·仅用一根双绞线进行数据通信和供电·通过串行总线联接仪器仪表与控制系统·适用于本质安全的应用区域

·可靠的串行数字传输

·通过一根双绞电缆进行控制、调节和监视·对所有设备只需一个工程工具

·由于行规，保证了互操作性和互换性·仪器仪表的维护和诊断信息

的特点

·最佳适用于车间级智能主站间通用的、面向对象的通信·提供一个功能子集（即, 9506)

·主要应用区域

大数量的数据传输，例如程序、数据块等等

若干个分散过程部分集成到一个公共过程中

智能站间的通信

开放的组态允许即插即用

提供大量产品的关键

·对许多芯片是有效的

·对用单个芯片即可解决

·对，与处理器无关的外围芯片

·对，带核心功能的微控制器

优点：

·对制造商而言，减少实现费用

·对一个接口的价格减至小于$ 25

国际

·超过650 个会员

·20 个地区用户协会

·一个很强大的组织

传输特点(1)

高速(H2), 485

•依据485，异步传输

•波特率从9.6 到12 ，可选

•双绞屏蔽电缆

•每段32 个站，最多允许127 个站

•距离: 12 = 100 m; 1.5 = 400m; < 187.5 = 1000 m

•有中继器距离可延长到10 公里

•9 针, D 型插头

传输特点(2)

低速(H1), 1158-2

•同步编码, 31.25

•本质安全(可选) 和通过总线对站供电(可选)

•屏蔽或非屏蔽的双绞电缆

•每段距离达1900 米，用中继器可延长到10 公里

•最多127 个站, 每段10-32 个设备(依赖于类型和供电消耗)

电缆要求- 1158-2

电缆设计: 屏蔽双绞电缆

导线面积: 0.8 毫米2( 18)

回路电阻: 44 ? /

阻抗（在31.25 时）: 100 ? 20%

衰减（在39 时）: 3 /

每单位长度的电容: 2 /

对1158-2 传输的电缆被列在电子产品指南中

电缆要求- 485

参数电缆类型 A

电缆设计屏蔽双绞电缆

浪涌阻抗135 ... 165 ?

回路电阻110 ? /

线径0.64

线截面积> 0.34

每单位长度的电容< 30 / m

电缆被列在电子产品指南中。

电缆长度（对485）

波特率（）9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 12000

线长（m, A 类电缆）1200 1200 1200 1000 400 200 100

长度可以用中继器来延长

9 针D 型连接器的针脚分配（为485 用）

•对提供的连接器类型是9 针D 型连接器

•插座部分被安装在设备上

•如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也允许使用