PROFIBUS技术培训教程

PROFIBUS技术培训（2—5章）

PROFIBUS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PROFIBUS的技术特点、应用模式和产品开发方法。

PROFIBUS的系统模型如下：

PROFIBUS是国际性的、开放的现场总线标准

（1）PROFIBUS 标准 EN 50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、已经生效的

（2）稳固的 PROFIBUS 标准保护世界围的用户和制造商的投资

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

PROFIBUS给客户的好处

（1）节省硬件和安装费用

减少硬件成份 (I/O, 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※ PROFIBUS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 PROFIBUS 电子产品指南的拷贝：

（1）从每一个PROFIBUS用户的CD-ROM或软盘

（2）或访问PROFIBUS的国际网页 .profibus.

※产品围快速增长

※产品应用围广泛

※经认证的产品确保互操作性

（1）PROFIBUS 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 PROFIBUS 电子产品指南中列出

PROFIBUS 是领先的开放的现场总线系统

·独立的市场研究证实， PROFIBUS 在欧洲是市场的领导者，且在世界围有最高的增长率。在１９９７年已安装的PROFIBUS 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 ARC 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 Consultic 关于德国和欧洲市场的市场研究2，PROFIBUS 在欧洲市场中约占 41% 。

三种有效的传输技术

→ PROFIBUS 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)RS 485: 用于 DP 和 FMS

(2)IEC 1158-2: 用于 PA

(3)光纤: 用于 DP 和 FMS

PROFIBUS 协议

→ PROFIBUS 总线访问协议（第二层）对三种PROFIBUS 版本(FMS/DP/PA)均相同

→ 这使通信透明和FMS/DP/PA 网络区域容易组合

→ 因为 FMS/DP 使用相同的物理介质 (RS-485/FO) ，因此它们能组合在同一根电缆上。

PROFIBUS-DP 的特点

·代替 PLC/PC 与 I/O 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 ms ·强有力的工具，减少组态和维护费用

·被所有主要的 PLC 制造商支持

·有广泛的产品: PLC, PC, I/O, 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PROFIBUS-DP系统组成：

PROFIBUS-PA(PA = Process Automation) 的特点

·基于扩展的 PROFIBUS-DP 协议和 IEC 1158-2 传输技术·适用于代替现今的 4...20 mA 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 EEx 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 PROFIBUS-PA 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

PROFIBUS-FMS 的特点

·FMS 最佳适用于车间级智能主站间通用的、面向对象的通信·FMS 提供一个 MMS-功能子集（MMS 即 Manufacturing Message Specification, ISO9506)

·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

PROFIBUS ASICs 提供大量产品的关键

·对PROFIBUS许多 ASICs 芯片是有效的

·对 PROFIBUS-DP 用单个芯片即可解决

·对 FMS/DP/PA，与处理器无关的外围芯片

·对FMS/DP，带 PROFIBUS 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 US $ 25

PROFIBUS国际

·超过 650 个会员

·20个地区用户协会

·一个很强大的组织