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          Profibus現(xiàn)場總線應(yīng)用在低壓電器

          作者: 時間:2012-12-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點通信的數(shù)據(jù)總線,它位于生產(chǎn)控制和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的底層,亦稱為底層控制網(wǎng)絡(luò)。它與工廠現(xiàn)場設(shè)備直接連接,一方面將現(xiàn)場測量控制設(shè)備互聯(lián)為通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)不同網(wǎng)段、不同現(xiàn)場通信設(shè)備的信息共享;另一方面又將現(xiàn)場運行的各種信號傳到遠離現(xiàn)場的控制室,并進一步與操作終端、上層控制管理網(wǎng)絡(luò)連接和信息共享。即可以將一個現(xiàn)場設(shè)備的運行參數(shù)、狀態(tài)以及故障信息等送往控制室,又可將各種控制、維護、組態(tài)命令甚至現(xiàn)場設(shè)備的工作電源等送往各相關(guān)的現(xiàn)場設(shè)備。

          1 總線技術(shù)

          Profbus是一種不依賴廠家的開放式標準,采用的標準系統(tǒng)后,不同廠商所生產(chǎn)的設(shè)備不需要對其接口進行特別調(diào)整就可通信。為多主從結(jié)構(gòu),可方便地構(gòu)成集中式、集散式和分布式控制系統(tǒng)

          。針對不同的應(yīng)用場合,它分為三個系列:(1)Profibus-DP用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳輸,它以德國標準DIN1924的第一部分為基礎(chǔ),根據(jù)其所需要達到的目標對通信功能加以擴充,DP的傳輸速率可達12Mb/S,一般構(gòu)成單主站系統(tǒng),主站、從站間采用循環(huán)數(shù)據(jù)傳送方式工作。

          Profibus-DP的設(shè)計旨在用于設(shè)備級的高速數(shù)據(jù)傳送。中央控制器(PLC/PC)通過高速串行線同分散的現(xiàn)場設(shè)備(如 1/O、驅(qū)動器、閥門等)進行通信,同這些分散的設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換多數(shù)是周期性的。

          (2)Profibus-PA適用于安全性要求較高的場合。PA具有本質(zhì)安全特性,其實現(xiàn)了IECll58-2(物理層)規(guī)定的通信的規(guī)程。
            Profibus-PA的過程自動化解決方案中PA將自動化系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備(壓力溫度和液位變送器等)連接起來,代替了4-20mA模擬信號傳輸技術(shù),節(jié)約成本,并大大提高了系統(tǒng)功能和安全可靠性,因此PA尤其適用于化工、石油、冶金等行業(yè)的過程自動化控制系統(tǒng)。

          (3)Profibus-FMS旨在解決車間級通用性通信任務(wù)。FMS提供大量的通信服務(wù),用以完成以中等傳輸速度進行的循環(huán)交換,因此它考慮的主要是系統(tǒng)功能而不是系統(tǒng)響應(yīng)時間,應(yīng)用中通常要求的是隨機的信息交換(如改變設(shè)定多數(shù)等)。強有力的FMS服務(wù)向人們提供了廣泛的應(yīng)用范圍和更大的靈活性,可用于大范圍和復(fù)雜的通信系統(tǒng)。

          Profibus協(xié)議的結(jié)構(gòu)定問是根據(jù)iso7498國際標準以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(osi)作為參考模型的。

          Profibus-DP使用第一層、第二層和用戶接口。這種結(jié)構(gòu)確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行нM行,直接數(shù)據(jù)鏈路映象(DDLM)為用戶接口提供第二層功能映象,用戶接口規(guī)定了用戶系統(tǒng)以及不同設(shè)備可以調(diào)用的應(yīng)用功能,并詳細說明了各種不同Profibus-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

          Profibus-PA使用Prfibus-DP的基本功能傳送測量值和狀態(tài),并用擴展的Profibus-DP功能來制定現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)和進行設(shè)備操作。另外它使用了描述現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī),根據(jù) IECI 158-2標準,這種傳輸技術(shù)可確保其本征安全性并使現(xiàn)場設(shè)備通過總線供電。

          Profibus-FMS對第一、第二和第七層均加以定義,其中應(yīng)用層包括了信息規(guī)格(Fieldbus Message Specification,F(xiàn)MS)和低層接口(Lower interface,LLI)。FMS向用戶提供了廣泛的通信服務(wù)功能,LLI則向FMS提供了不依賴設(shè)備訪問第二層(現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層)的能力,第二層主要完成總線訪問控制和保持數(shù)據(jù)的可靠性。

          PMS服務(wù)是ISO9506 MMS(Manufacturing Message Specification,加工制造信息規(guī)范)服務(wù)項目的子集,這些服務(wù)項目在現(xiàn)場總線應(yīng)用中被優(yōu)化,而且還加上了通信目標和網(wǎng)絡(luò)管理功能。

          Profibus-DP和Profibus-FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議,因而這兩套系統(tǒng)可在同一電纜上同時操作。


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