通信技术第二章 Profibus现场总线通信系统的组建

第二章 Profibus 现场总线 通信系统的组建
2.1 Profibus 基础
2.1 Profibus 基础
Profibus优点:
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Profibus减少40%的安装费用。
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。
2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(1)用于DP和FMS的RS-485传输技术
使用中继器连接各点总线段
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2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(1)用于DP和FMS的RS-485传输技术
纯主-主系统(令牌传送方式)
2.1 Profibus 基础
2.1.2Profibus总线的通信协议 1.Profibus总线的通信协议
纯主-从系统(主从方式)
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2.1.2Profibus总线的通信协议 1.Profibus总线的通信协议
两方式的百度文库合
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(1)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。
(2)仅用一根双绞线进行数据通信和供电,进行控制、调节和监 视。
(3)可靠的串行数字传输,通过串行总线连接仪器仪表与控制系 统。
(4)适用于本质安全的应用区域，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。
12000 100
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2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(2) IEC 1158-2: 用于 PA
IEC 1158-2传输技术能满足化工、石化等工作对环境的要求，可 保证本质安全，并通过总线向现场设备供电。这是一种位同步协议， 可进行无电流的连续传输，通常称为H1。
典型的Profibus-FMS系统
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2.1.2Profibus总线的通信协议 1.Profibus总线的通信协议
纯主-主系统(令牌传送方式)，纯主-从系统(主从方式)以及两种方式的组合.
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2.1.2Profibus总线的通信协议 1.Profibus总线的通信协议
(1)用于DP和FMS的RS-485传输技术
RS-485总线结构
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2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(1)用于DP和FMS的RS-485传输技术
波特率/(kbit) 传输长度/m
传输速率所对应的最大传输长度 9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 1200 1200 1200 1000 400 200
Profibus-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机 构联在一根总线上，并有本质安全规范。
Profibus-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实 时的多主网络。
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2.1.1 Profibus现场总线的分类
1.Profibus-DP的特点 （1）代替 PLC/PC 与 I/O 之间昂贵的电线，减少组态和维护
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。
2.1 Profibus 基础
2.1.1 Profibus现场总线的分类
2.1 Profibus 基础
2.1.1 Profibus现场总线的分类
Profibus-DP: 是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统 与分散式I/O的通信。
费用。 （2）传输快速，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。 （3）被所有主要的 PLC 制造商支持。 （4）单主和多主网络。 （5）每个站的输入和输出数据最多可达244字节
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2.1.1 Profibus现场总线的分类 2.Profibus-PA的特点
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2.1.1 Profibus现场总线的分类 2.Profibus-PA的特点
Profibus-PA的典型配置系统
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2.1.1 Profibus现场总线的分类 3.Profibus-FMS的特点
（1）FMS最佳适用于车间级智能主站间通用的、面向对象的通 信。
（2）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。
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2.1.1 Profibus现场总线的分类 3.Profibus-FMS的特点
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2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(1)用于DP和FMS的RS-485传输技术
型接头的内部电阻及其总线电缆连接
2.1 Profibus 基础
2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
2.1 Profibus 基础
2.1.3Profibus系统的配置 1.现场设备的分类
（1）根据现场设备是否具有Profibus接口分为以下几种。 1）现场设备都不具有Profibus接口， 2）所有设备都有Profibus接口 3）部分设备有Profibus接口
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2.1.3Profibus系统的配置
PA总线的结构
2.1 Profibus 基础
2.1.2Profibus总线的通信协议 2.Profibus现场总线的传输技术
(3) 光纤
光纤是一种采用玻璃作为传输介质，以光的形式传递信息的技术。 光纤电缆对电磁干扰 不敏感并能保证总线上站与站的电气隔离，允许 Profibus系统站之间的距离最大可过15km。