PROFIBUS技术培训25章PROFIBUS作为一种现场总线标准，在世界市场上已被普遍同意并得到广泛运 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的系统模型如下工厂taFEW谕I诵怙i舸从儒R務/执疔壽到嗟城控制糯iiswia 弓耳口0巧耳皓.应通用日的自曲XT自敬据自曲PROFIBUS-FMSPROHBUS-DPPROFIBUS-PAIEC 1158-2科用快挣面向翻丸需IH的育用-霹左 01as m R熱W-rti-全EN 50170 VpJume 2 SSA UQ请心盍2/PROFIBUS是国际性的、开放的现场总线标准1PROFIBUS标准EN 50170是完整的、开放的、与制造商无关的、差不多 生效的2稳固的PROFIBUS标准保护世界范畴的用户和制造商的投资3 PROFIBUS经实践证明并在世界范畴内已安装使用的设备超过1,500,000 个。截止于1 9 9 7年四季度PROFIBUS给客户的好处1节约硬件和安装费用 减少硬件成份I/O,终端块、隔离栅 更容易、更快捷和低本钱的安装2节约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修理更容易和更快捷的系统起动3更大的制造灵活性改良功能减少故障时刻准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术探PROFIBUS减少40的安装费用探产品范畴快速增长探产品应用范畴广泛探 经认证的产品确保互操作性1PROFIBUS国际差不多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几百个产品差不多通过了认证3在欧洲和美国建有如此的测试实验室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，且在世界范畴内有 最高的增长率。在1 9 9 7年已安装的PROFIBUS差不多设备超过了 1,500,000 个，年增长到约20-30。市场总值 按照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 按照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站1八站门-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可不能阻碍其他站的工作，即使在本 质平安区也如此T提供三种不同的物理层选择1 RS 485用于 DP 和 FMS2 IEC 1158-2用于 PA3 光纤用于DP和FMSPROFIBUS 协议PROFIBUS总线访咨询协议第二层对三种 PROFIBUS版本FMS/DP/PA 均相同这使通信透亮和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刻2 ms 强有力的工具，减少组态和保护费用被所有要紧的PLC制造商支持有广泛的产品PLC,PC,I/O,驱动器，阀，编码器等承诺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4H1PfWFlBUMTPROFIBUS-PAPA Process Automatio n的特点带有FROF1 BUS-PA的典型系统配置基于扩展的 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外表与操纵系统适用于本质平安的EEx应用区域可靠的串行数字传输通过一根双绞电缆进行操纵、调剂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外表的保护和诊断信息沖塑的PRMimjSQP弟剣蜀L -tKCPcftmfiw ** Adami 、电n伽区躺制器PLQ2超日|日J删弗 H2aS 405 io 址MBit划 IHSjKje-ts ISWftPROFIBUS-FMS 的特点FMS最正确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要紧应用区域大数量的数据传输，例如程序、数据块等等假设干个分散过程局部集成到一个公共过程中智能站间的通信典舉的PRQFl生袖窑系统PAOFIBUf钿轴阿l匪-苻秤存憶自劭杞邮元.知；作加甲英捋wacffipg-ft 甩AJU加 flftnlrtlRS48S * 32圭站圭撼圭站圭站开放的组态承诺即插即用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核心功能的微操纵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 25PROFIBUS 国际超过650个会员20个地区用户协会一个专门强大的组织1H1俅1 11如1efl--in TGunaatipri 传输特点1高速H2,RS 485 依据RS 485,异步NRZ传输 波特率从 9.6 kBit/s至V 12 MBit/s，可选双绞屏蔽电缆每段32个站，最多承诺127个站 距离12 MBit/s 100 m; 1.5 MBit/s 400m; 187.5 kBit/s 1000 m有中继器距离可延长到10公里9针，D型插头传输特点2低速H1,IEC 1158-2 同步 Man Chester 编码，31.25 kBit/s本质平安可选和通过总线对站供电可选屏蔽或非屏蔽的双绞电缆每段距离达1900米，用中继器可延长到10公里最多127个站，每段10-32个设备依靠于EX-类型和供电消耗PROFIBUS 电缆要求-IEC 1158-2电缆设计屏蔽双绞电缆导线面积0.8毫米2AWG 18回路电阻44 / km阻抗 在 31.25 KHz 时100 /- 20衰减 在 39 KHz 时 3dB / km 每单位长度的电容 2nF / km对 IEC 1158-2 传输的电缆被列在 PROFIBUS 电子产品指南中PROFIBUS 电缆要求 - RS 485 参数 电缆类型 A 电缆设计 屏蔽双绞电缆 浪涌阻抗 135 ...165 回路电阻 110 / km 线径 0.64 mm 线截面积 0.34 mm 每单位长度的电容 30 pF / mPROFIBUS 电缆被列在 PROFIBUS 电子产品指南中。PROFIBUS 电缆长度 对 RS 485波特率 kBit/s 9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 12000线长m,A 类电缆1200 1200 1200 1000 400 200 100长度能够用中继器来延长9 针 D 型连接器的针脚分配 为 RS 485 用 对 PROFIBUS-DP/FMS 提供的连接器类型是 9 针 D 型连接器 插座局部被安装在设备上 如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也承诺使用針卿号信号规定1Shield屛刼保护地2M2424 丫输出电压的地3RxD/TxD-P ft接收数据朕轎数据阳极44CIMTR-P中酬控黑旖寻0冋控胡SDiNO 6VP *P3V1P24输出电压 24V8RxD/TxD-N 9CriTR-N中罐器控制信号方向慑门七毎介设备龙烦支持命令信号拓朴PROFIBUS支持总线型，树型和星型拓扑那个地点提供的拓扑是总线型拓扑在总线的开头和结尾必须有终端 一段能够由最多32个站*组成3031626161333332321 tTTfMSirKiWeiS-fF安装RS 485吐airftF旧IOtHD iVP|Hi0-OoO -*Q itMmpQ SlOHDO CBJVPWife30 O如DRdQ/TND-4it3 IDDGMiD 41电缆安装RS 485勇一牛站390 O放据樂A GhDA390 220 QA*390 QDGNORS 485的屏蔽/接地11位的顺序被传输RS-485传输的数据位顺序 每个八位二进数1字节按 最小的有效位LSB被第一个发送最大的有效位MSB被最后发送每个八位二进数都补充三位，即开始、终止和奇偶校验位此编码原理称 NRZ 即Non Return to ZeroLSB仁字节；2乎节1MSBLSB123456信号电平1 数据传输开始2 闲暇段、许多据传输、总线终端终止的电平冗余性提升了系统的可靠性PROFIBUS差不多有广泛的应用到1997年四季度，实际应用超过150,000个，应用领域包括制造业自动化汽车制造装瓶系统仓储系统楼宇自动化交通治理自动化 供热、空调系统过程工业自动化清洗工厂化工和石化工厂 造纸和纺织品工厂电力工业和电力输送发电厂开关装置1 PROFIBUS在汽车生产中的应用例如，在 Bochum的GM Opel工厂1对每个车身，PROFIBUS-DP操纵机器人处理2，000多个焊接操作2PROFIBUS-DP用在组装线上，每天生产 1，200辆轿车3PROFIBUS-DP用在冲压车间，每天处理 22，000吨钢材在OPEL工厂的网络结构示意图EPICS工it以太两MAPZMMSI I 1 I I I 丄丄丄 冲压车问车身馨间装趾车间2 PROFIBUS 在楼宇自动化中 例如，在法国的 Bibliotheque Nationale PROFIBUS 操纵四个 80 米高的塔楼 总面积 360,000 m2 容积约 11,000,000 m3PROFIBUS 任务包括 报警治理 能量优化 监视 技术设备的操纵 操作效劳间的可靠、有效的通信、3 PROFIBUS 在过程自动化中在 1997 年四季度已销售出 15,000 多个 Profibus - PA 的设备 ROFIBUS-PA 在 WACKER 化工厂的应用 WACKER 化工厂简介由 Dr.Alexander Wacker 建立于 1914 年 10 月 13 日1992年，职员13,000人，32亿德国马克的营业额 要紧生产硅和胶制品WACKER 化工厂工程实施情形工程从1997年1月开始使用仪器外表和操纵设备总价值 500万马克1,000个ROFIBUS-PA的传感器和执行器化工厂什么缘应选择 PROFIBUS - PA 节约50以上的规划、设计和安装本钱适应本质平安区安装由于集中组态工具，容易修理仪器外表和操纵部门的负责人 Mr.H.Krummen对此评论由于PROFIBUS-PA的使用，使新的生产线的设计、安装费用节约 超过2百万 马克，此外，本质平安能力和一个组态工具对所有仪器外表都适用，这就意味着PROFIBUS-PA完全符合NAMUR*所期望的准那么。探PROFIBUS-PA在bitburger啤酒厂的应用bitburger啤酒厂每年生产350,000吨，在欧洲是最大的Bitburger 什么缘应选择 PROFIBUS-PA 由于容易安装，节约本钱由于集中组态，建立系统简单由于提升了准确性，工厂有更高平安性和有效性由于减少了保护，而节约本钱由因此开放的国际标准，使投资平安VHuaiuation J SISURHbtf Ortic UrtuvtfMl EthernUI ControlSMAIICS5PAOFBUS DPRS4S5PRO IBU-PA lC 110-2VeKoortmiy1 SrfTirr.5曰 200P7Eg360 buffer andstorage tanksCoolantwS.T -ri