PROFIBUS中PA协议版详细介绍及应用

● PROFIBUS-PA 及DP-V1
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6.4 PA的行规
● PROFIBUS-PA 及DP-V1
4. PA设备中的数据 PA中的数据分循环数据和非循环数据 循环数据的交换使用MS0通信； 非循环数据的交换使用MS1（DPM1和从站之间）或MS2（DPM2和从站之间）通信。
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6.5 DP-V1报文详解
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1. 参数设置报文
DU的具体结构
第10字节
位0~位2：该3位用来定义在一个从站中总共有多少报警信息可以同 时被主站处理。
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诊断数据块长度最小值为4，是指除了头字节外，还有接下来的必选的3个字节。
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6.5 DP-V1报文详解
3. 诊断报文
报警诊断信息 DP-V1中报警诊断信息报文 的具体结构和含义如下： 第8字节：它的位6用来区分 是报警诊断信息还是状态诊 断信息的。 当位7为0时，指明的是报警诊断 信息，这时位0~位6用来指 定报警信息类型：
非循环数据的地址安排采用槽号（slot）和索引（index）相结合的方法编排。 设备管理器用来管理这些数据的编排，它包含了所有数据编址的信息。
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6.4 PA的行规
4. PA设备中的数据
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6.5 DP-V1报文详解 1. 参数设置报文
DU的具体结构 第9字节
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位0： • 该位设置为1时 • 该位设置为0时 其他报警位：（这些位设置为1时有效）
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6.4 PA的行规
1. 概述
PA设备行规包括通用要求和设备数据单两个文本

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通用要求部分包括所有设备类型的现行有效的技术规范； 设备数据单包括一些特殊设备类别的已认可的技术规范。
压力和差压 液位、温度和流量 模拟量和数字量的输入和输出 阀门和执行机构 分析仪器
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6.4 PA的行规
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5. PA的数据表示 大部分参数用32位浮点数表示 再加上一个字节的“状态信息”，来表示参数值的质量。
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6.2 PA的通信协议
4.
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DP-V1的组成 在非循环数据交换中，1类主站和从站之间的通信称为MS1通信； 2类主站和从站之间的通信称为MS2通讯。所以DP-V1的通信由循 环通信MS0和非循环通信MS1、MS2组成。
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6.4 PA的行规
3. PA行规中的信号链
设备中过程控制变量的处理过程如图所 示 信号链的划分分两个子过程
“测量/执行”（校准、线性化、定标换算） 的功能在变送块中； “预处理测量值/后处理设置”（筛选、限 定值控制、故障安全行为、运行模式选择） 的功能在功能块中。
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6.5 DP-V1报文详解
1. 参数设置报文

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概述 和DP-V0相比，DP-V1参数设置报文的DU单元多了3个字节，其他都一样。 具体结构和含义如下：

DU的具体结构
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6.2 PA的通信协议
1. PROFIBUS的通信协议模型 让我们再回顾一下PROFIBUS的通信协议模型
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6.5 DP-V1报文详解
1. 参数设置报文
DU的具体结构
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前7个字节同DP-V0。第11字节以后的参数暂时未用。 第8字节

位2：时基选择位，该位的设置可以使时基最小到1ms，而对DP-V0来说时基 总是10ms。 位7：该位是最重要的标志位，当它设置为1后，就可建立起MS1通讯通道。 如果在GSD文件中没有定义非周期性数据通讯通道的话，从站会拒绝这样的 参数设置。
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6.5 DP-V1报文详解
2. 组态报文
I/O性质入下表所列
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6.5 DP-V1报文详解
3. 诊断报文
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回顾
在这里我们再回忆一下DP-V0的从站响应报文结构：
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一个设备可以是单通道的，也可能是多通道的，所以它有可能包含多个TB 和FB。
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6.4 PA的行规
2. PA装置中的块模型

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设备管理器：PA设备中还包含一个设备管理器，它用来描述设备的结构和组织；另外 它还包含着数据字典或数据一览表。
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6.2 PA的通信协议
3. DP-V1通信协议的特点
DP-V1通信协议的特点主要有：

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总线存取 主站之间采用托肯传递方式，主站和从站之间采用轮询方式。 通信 实现功能 系统安全保证

DP-V1的报警/状态信息块有两部分内容
报警信息 状态信息 工作原理
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6.5 DP-V1报文详解
3. 诊断报文
报警诊断信息

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工作原理 DP-V1中报警诊断信息报文的具体结构和含义如下： 第7字节（紧接着前6个DU必选字节）：

现在的PA行规版本为3，它包含以下的设备数据单

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6.4 PA的行规 2. PA装置中的块模型

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在过程控制设计中，人们常用块来描述某个控制点上的一个测量点 或多个测量点的特性和功能，并且通过这些类型的块的组合来表达 一个自动化应用。 这些块的使用保证了设备的互换性和开放性。 块的类型 物理块（Physical Block，PB 变送块（Transducer Block，TB 功能块（Function Block，FB 设备管理器（Device Manager
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6.2 PA的通信协议 2. IEC61158-2的技术特点

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基于IEC61158-2的同步传送技术的特点主要有：
数据传送 其方式为数字式、位同步、电压模式，固定的波特率 31.25kbit/s，曼彻斯特编码。 数据可靠性 采用前同步信号和起、止界定符来避免差错。（interface) 电缆 使用双绞线屏蔽电缆（视使用场合而定）。 爆炸场合的保护 本征安全（EEx ia/ib）， 远程供电 通过信号电缆实现。 连接网络 可以是线型、树型、星型或混合型。 站点数量 总的站点数量可达126个，每段可达32个，具体数量要根据系 统总的电流损耗量而定。 电缆长度 最长可达1900m，在危险区域最长可达1000m。 中继器 最多可扩展至4台，使用中继器可使电缆距离延伸到10km。
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6.4 PA的行规
1. 概述
行规及行规的作用 独立于任何制造商 互换性和互操作性 定义了具体的一类设备的性能、参数规范等
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使用槽号和索引号来编址
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6.4 PA的行规
百度文库● PROFIBUS-PA 及DP-V1
4. PA设备中的数据 使用槽号和索引号来编址非常复杂，但我们不必担心，使用PA设备的参数时，我们不和这 些slot和index打交道，使用工具软件就行了。下面是使用ComuWin的一个画面。
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6.2 PA的通信协议
4. DP-V1的组成

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它是DP-V0的扩展版本。 DP-V1包括循环数据交换和专为过程控制而设计的非循环数据交换，非循环 数据主要指过程参数的上下限和报警范围，以及制造商的一些特殊数据。 典型的DP-V1的总线循环周期如下图所示
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6.5 DP-V1报文详解
3. 诊断报文

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DP-V1响应报文中的DU结构 在DP-V1中使用报警和状态信息块替代了DP-V0中的装置诊断信 息块，所以在DP-V1中就没有装置信息块了。除此之外，DP-V1 诊断响应报文的其他部分和DP-V0相同。 DP-V1的DU单元结构如下：
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6.5 DP-V1报文详解
2. 组态报文
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该报文和上一章的组态报文一样，但DP-V1中的组态报 文中的DU部分肯定是属于特殊模块组态那一类的。它 的不同体现在制造商特殊数据部分。在DP-V1中，因为 涉及到过程控制中模拟量的处理，所以制造商特殊数 据字节用来进一步说明该模块输入、输出或输入/输出 的性质，该字节中数值不同代表的I/O性质不同。要注 意，若为输入/输出时，其次序是先输出，后输入，请 参考上一章该部分讲解。
本章内容
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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
PROFIBUS-PA概述 PA的通信协议 PA的系统结构 PROFIBUS-PA的行规 DP-V1报文详解 PROFIBUS-PA的现场安装 现场总线本质安全概念（FISCO） FDT/DTM技术及其应用 PROFIBUS-PA简单系统应用举例
6.5 DP-V1报文详解
3. 诊断报文
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回顾
DP-V1和DP-V0的主站诊断请求报文是相同的。 在DP-V0从站诊断响应报文中已经定义了基本诊断信息字节（必 选）和扩展诊断信息字节（可选），其中的扩展诊断信息包括3 部分内容：
装置相关的诊断信息； 模块相关的诊断信息； 通道相关的诊断信息。