PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線通信

　　Profibus是世界上第一個(gè)開放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，從1991年德國(guó)頒布FMS標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)至今已經(jīng)歷了十余年，現(xiàn)在已為全世界所接受。其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了從機(jī)械加工、過(guò)程控制、電力、交通到樓宇自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。PROFIBUS于1995年成為歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)，1999年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC61158-3)，2001年被批準(zhǔn)成為中華人民共和國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域唯一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS在眾多的現(xiàn)場(chǎng)總線中以其超過(guò)40%的市場(chǎng)占有率穩(wěn)居榜首。著名的西門子公司提供上千種PROFIBUS產(chǎn)品，并已經(jīng)把它們應(yīng)用在中國(guó)的許多自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

　　2.PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)越性

　　(1)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)擴(kuò)展與升級(jí)無(wú)障礙。

　　(2)信號(hào)采集和系統(tǒng)控制模塊均就近安裝在采集點(diǎn)和控制點(diǎn)附近，模塊之間及模塊和主控計(jì)算機(jī)之間僅使用一條通信線路連接，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，系統(tǒng)造價(jià)低，擴(kuò)充和維修便利。

　　(3)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理，即實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備—運(yùn)行管理網(wǎng)絡(luò)—自動(dòng)化管理軟件系統(tǒng)三部分有機(jī)結(jié)合;任意網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)上均可查詢系統(tǒng)信息并進(jìn)行相應(yīng)操作。

　　(4)系統(tǒng)狀態(tài)靈活，人機(jī)界面友好，菜單式操作便于使用，易于掌握。

　　3.PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的分類

　　PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線分為3 種，即PROFIBUS-FMS總線、PROFIBUS-DP總線和PROFIBUS-PA總線。

　　(1)PROFIBUS-FMS總線。FMS最佳適用于車間級(jí)智能主站間通用的、面向?qū)ο蟮耐?/p>

　　信;FMS提供一個(gè)MMS功能子集;主要應(yīng)用區(qū)域：大數(shù)量的數(shù)據(jù)傳輸，如程序、數(shù)據(jù)塊等;若干個(gè)分散過(guò)程部分集成到一個(gè)公共過(guò)程中;智能站之間的通信。

　　(2)PROFIBUS-DP總線。代替PLC/PC與I/O之間昂貴的電線;快速，傳輸1KB的輸入數(shù)據(jù)和1KB的輸出數(shù)據(jù)所需時(shí)間小于2ms;強(qiáng)有力的工具，減少組態(tài)和維護(hù)費(fèi)用;被所有主要的PLC制造商支持;有廣泛的產(chǎn)品，如PLC、PC、I/O、驅(qū)動(dòng)器和編碼器等;允許周期性和非周期性的數(shù)據(jù)傳輸;單主網(wǎng)絡(luò)和多主網(wǎng)絡(luò);每個(gè)站的輸入/輸出數(shù)據(jù)最多可達(dá)224B。

　　一個(gè)典型的PROFIBUS-DP系統(tǒng)的組成：一個(gè)PLC/PC作為中央控制器;各種外圍設(shè)備，

　　如數(shù)字或模擬I/O、AC或DC驅(qū)動(dòng)器、電磁或氣動(dòng)閥、人機(jī)界面(HMI)。

　　(3)PROFIBUS-PA總線?；跀U(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議和IEC1158-2傳輸技術(shù);用于代替現(xiàn)今的4～20mA技術(shù);僅用一根雙絞線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和供電;通過(guò)串行總線連接儀器儀表與控制系統(tǒng);適用于本質(zhì)安全的EEx應(yīng)用區(qū)域;可靠的串行數(shù)字傳輸;通過(guò)一根雙絞電纜進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視;對(duì)所有設(shè)備只需一個(gè)工程工具;由于PROFIBUS-PA行規(guī)，保證了互操作性和互換性;儀器儀表的維護(hù)和診斷信息。

　　SIMATIC S7-400作為DP主站，可通過(guò)集成在SIMATIC S7-400CPU上的PROFIBUS-DP接口(選件)，與PROFIBUS總線上的其他設(shè)備進(jìn)行連接。應(yīng)用PROFIBUS-DP總線系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)如圖5-11所示。

　　圖5-11 應(yīng)用PROFIBUS-DP總線系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)

　　圖5-11 應(yīng)用以下設(shè)備可作為主站連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)：

　　① SIMATIC S7-400(CPU，CP443，IM467)。

　?、?SIMATIC S7-300(CPU，CP342-5DP或CP343-5)。

　?、?SIMATIC C7(具有PROFIBUS-DP接口或PROFIBUS-DP CP的C7)。

　　④ SIMATIC S5-115U/H，S5-135U及具有IM308的S5-155U/H。

　　⑤ 具有PROFIBUS-DP接口的S5-95U。

　?、?具有PROFIBUS-DP接口的SIMATIC 505具有STEP7的編程器(PG)/PC或OP可作為總線上的主站，但只使用編程器和犗犘功能也能運(yùn)行在PROFIBUS-DP上。

　　以下設(shè)備可作為從站連接到PROFIBUS-DP上：

　?、?ET200分布式I/O設(shè)備。

　　② 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

　　③ SIMATIC S7-200、S7-300。

　　④ C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-63P DP、C7-634 DP、C7-626DP。

　?、?SIMATIC S7-400(只能通過(guò)CP 433-5)。