ProfiBus PA-DP总线设备及应用(技术讲解)

• 一，具有较高的性能价格比。系统综合成本及时性安装费用减少40%。 导线、连接附件的大幅度的减少。由原来的几百根，甚至几千根控制 电缆减少到一根总线电缆，从而也使接线端子、电缆桥架等附件大幅 度的减少。 设计、安装、调试、维护的费用大幅度地减少，维护和改 造的停工时间减少60%。原来繁琐的原理图、布线图设计变得简单易 行；标准接插件快速、简便的安装，使人力、物力大量的减少；强大 的故障诊断能力，使系统的调试和维护变得轻松和愉快。
培训资料
• 名称： ProfiBus PA-DP总线设备及应用（技术讲解） • 所属班组：XXXX • 汇报人：xxXX
第一章现场总线控制系统的组成与认识
• 1.1、现场总线控制系统简介 • 现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。经历了十几年的时
间，现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、 机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。现场总线控制技 术由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐 步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。 • 现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的 基本控制设备（即现场级设备）之间以及更高层次自动控制领域的自 动化控制设备（即车间级设备）之间的联系。 与传统的PLC点对点的 控制方法相比，现场总线控制系统具有无可比拟的优势。其特点包括：
1.2现场总线控制系统及应用
• 现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的现场总线 的协议，如AB公司的DeviceNet,TURCK公司的 Sensoplex,Honeywell公司的SDS，Phoenix公司InterBus-S， 以及Seriplex,ASI等。经过十几年的发展，现场总线的协议 逐渐趋于统一，针对制造业自动化，DeviceNet在北美和日 本源自文库的比较普遍，PROFIBUS-DP在欧洲用的比较普遍。针 对过程自动化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占据大 部分市场。其他的总线协议如ASI、InterBus-S、Sensoplex 在某些特殊的领域也有一些市场，下面分别介绍各种总线 的一些特点。
• 1.PROFIBUS总线。
PROFIBUS是在1987年，由德国科技部集中了13家公司和5 家科研机构的力量，按照ISO/OSI参照模型制订的现场总线 的德国国家标准。
最近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标准EN50170。主 要由拥有400多个公司成员的PROFIBUS用户组织（PNO） 进行管理。PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS， PROFIBUS-DP是制造业自动化主要应用的协议内容，是满 足用户快速通讯的最佳方案，每秒可传输12兆位。扫描 1000个I/O点的时间少于1ms。
PROFIBUS是世界范围的标准，取得了很大的成功：至 少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超 过1100种PROFIBUS产品。
• 2.DeviceNet总线 • DeviceNet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动
化生产系统中广泛的工业设备。在制造业领域，设备网遍 及全球，尤其是北美和日本。最初是由AB公司设计，现在 已经民展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组织 ODVA由全球多家公司组成，提供设备网的产品，支持设 备网规范的进一步开发。DeviceNet能够降低设备的安装费 用和时间。控制系统中的接近开关、光电开关和阀门等到 可通过电缆、插件、站等产品进行宽距离通讯。相对于 PROFIBUS-DP，DeviceNet具有更强大的通讯功能，支持除 了主-从方式之外的，多种通讯方式，可以更灵活地应用 于控制系统中。
• 二 ，系统性能大幅度的提高，使控制系统的档次跨越了一个台阶
• 可靠的数据传输，快速的数据响应，强大的抗干扰能力。许多总线在 通讯介质、信息检验、信息纠错、重复地址检测等方面都有严格的规 定，从而确保总线通讯快速、完全可靠的进行。 自动诊断、显示故障 位置。诊断包括总线节点的通讯故障、电源故障，以及现场装置和连 接件的断路、短路故障，从而迅速地发现系统的各种故障位置和状态。 采用数字信号通讯，有效提高系统的测量和控制精度。各种开关量、 模拟量信号就近转变为数字信号，避免了信号的衰减和变形。许多总 线节点具有IP67的防护等级，具有防水、防尘、抗振动的特性。可以 直接安装于工业设备上，大量减少了现场接线箱，使系统美观而实用。 本质安全型总线。更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所， 减少系统发生危险的可能性。
• 5.AS-i总线
• AS-i 代表着执行器、传感器接口。使用两线为设置与输入 传送数据及电源。线圈输出等需使用附加的两芯电缆供电。 AS-i区别于其它工业总线，使用扁平电缆通讯，将连接齿 嵌入电缆。也可使用传统的IP67/、NEMA6 eurofast 连接件。 AS-i系统包括一个主站接口，供电电源，最多31个子站。 整个系统长度不能超过100米，但可以自由分布，没有分 支规则和终端。AS-i适合于不需要昂贵总线的小型网络。 当需要简单的主-从总线连接分散的信息和I/O装置，并且
• 4.Sensoplex 2
• Sensoplex 2 是TURCK设计应用于重工业自动化领域的网络 ， Sensoplex 2 是采用先进的频率偏移技术进行通讯的，对于 易引起通讯故障的强电磁场有较强的抗干扰能力，优于其 它 现场总线。已广泛应用于世界上主要的汽车制造厂。它 通过一根电缆通讯及供电，其固定的传输速度为188K，使 用中继器的最大传输距离为400米，可接入512个I/O点， 通过主站可连接多种PLC和现场总线，如PROFIBUS和 DeviceNet，Modbus Plus,Siemens S5/S7,Modicon,GEC,AB PLC等。
• 3.Foundation Fieldbus • Foundation Fieldbus 针对过程自动化而设计，它是
通过数字、串行、双向的通讯方法来连接现场装 置的。Foundation Fieldbus通讯不是简单的数字420mA信号，而是使用复杂的通讯协议，它可连接 能执行简单的闭环算法（如PID）的现场智能装置。 一个通讯段可配置32个现场装置，通讯速度为每 秒31。25kb,每段最大距离为1900米。