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Profibus现场总线应用在低压电器

发布时间:2020-06-30 19:53:46 阅读: 来源:压铸锌铝件厂家

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线,它位于生产控制和网络结构的底层,亦称为底层控制网络。它与工厂现场设备直接连接,一方面将现场测量控制设备互联为通信网络,实现不同网段、不同现场通信设备的信息共享;另一方面又将现场运行的各种信号传到远离现场的控制室,并进一步与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。即可以将一个现场设备的运行参数、状态以及故障信息等送往控制室,又可将各种控制、维护、组态命令甚至现场设备的工作电源等送往各相关的现场设备。 1 Profibus总线技术 Profbus是一种不依赖厂家的开放式现场总线标准,采用Profibus的标准系统后,不同厂商所生产的设备不需要对其接口进行特别调整就可通信。Profibus为多主从结构,可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统 。针对不同的应用场合,它分为三个系列:(1)Profibus-DP用于传感器和执行器级的高速数据传输,它以德国标准DIN1924的第一部分为基础,根据其所需要达到的目标对通信功能加以扩充,DP的传输速率可达12Mb/S,一般构成单主站系统,主站、从站间采用循环数据传送方式工作。 Profibus-DP的设计旨在用于设备级的高速数据传送。中央控制器(PLC/PC)通过高速串行线同分散的现场设备(如 1/O、驱动器、阀门等)进行通信,同这些分散的设备进行数据交换多数是周期性的。 (2)Profibus-PA适用于安全性要求较高的场合。PA具有本质安全特性,其实现了IECll58-2(物理层)规定的通信的规程。Profibus-PA的过程自动化解决方案中PA将自动化系统和过程控制系统与现场设备(压力温度和液位变送器等)连接起来,代替了4-20mA模拟信号传输技术,节约成本,并大大提高了系统功能和安全可靠性,因此PA尤其适用于化工、石油、冶金等行业的过程自动化控制系统。 (3)Profibus-FMS旨在解决车间级通用性通信任务。FMS提供大量的通信服务,用以完成以中等传输速度进行的循环交换,因此它考虑的主要是系统功能而不是系统响应时间,应用中通常要求的是随机的信息交换(如改变设定多数等)。强有力的FMS服务向人们提供了广泛的应用范围和更大的灵活性,可用于大范围和复杂的通信系统。 Profibus协议的结构定问是根据iso7498国际标准以开放式系统互联网络(osi)作为参考模型的。 Profibus-DP使用第一层、第二层和用户接口。这种结构确保了数据传输的快速和有效进行,直接数据链路映象(DDLM)为用户接口提供第二层功能映象,用户接口规定了用户系统以及不同设备可以调用的应用功能,并详细说明了各种不同Profibus-DP设备的设备行为。 Profibus-PA使用Prfibus-DP的基本功能传送测量值和状态,并用扩展的Profibus-DP功能来制定现场设备的参数和进行设备操作。另外它使用了描述现场设备行为的PA行规,根据 IECI 158-2标准,这种传输技术可确保其本征安全性并使现场设备通过总线供电。 Profibus-FMS对第一、第二和第七层均加以定义,其中应用层包括了现场总线信息规格(Fieldbus Message Specification,FMS)和低层接口(Lower interface,LLI)。FMS向用户提供了广泛的通信服务功能,LLI则向FMS提供了不依赖设备访问第二层(现场总线数据链路层)的能力,第二层主要完成总线访问控制和保持数据的可靠性。 PMS服务是ISO9506 MMS(Manufacturing Message Specification,加工制造信息规范)服务项目的子集,这些服务项目在现场总线应用中被优化,而且还加上了通信目标和网络管理功能。 Profibus-DP和Profibus-FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议,因而这两套系统可在同一电缆上同时操作。

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