第6讲PROFIBUS现场总线.ppt

第六讲 PROFIBUS现场总线 Process Fieldbus的缩写，是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化； 是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。 PROFIBUS由三个兼容部分组成 PROFIBUS-DP Decentralized Periphery.是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24VDC或4-20mA信号传输。 PROFIBUS-PA Process Automation.专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。 PROFIBUS-FMS Fieldbus Message Specification.用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。 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间2 ms 强有力的工具，减少组态和维护费用 被所有主要的 PLC 制造商支持 有广泛的产品: PLC, PC, I/O, 驱动器, 阀, 编码器等 允许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 PROFINET – 连接自动化 PROFINET – 开放的工业以太网标准 PROFINET – 开放的工业以太网标准 PROFINET的亮点 PROFInet部件模型 1、工艺模块 PROFInet定义了功能术语，如“机械”、“电气/电子”和 “控制逻辑/软件”，从而形成一种工艺模块。 2、PROFInet部件 PROFInet部件代表系统范围工程设计中的一种工艺模块，它将其自动化功能封装在一个软件部件内。 3、使用XML的部件描述 在PROFInet中XML部件文件包含以下数据：作为一个库元素的部件描述、硬件描述、软件功能描述、部件项目的存取地点。PROFInet以DCOM作为设备之间的公共应用协议。 4、实时通信 在PROFInet中规定了优化的实时通信通道-软件实时通道（SRT通道） 5、部件对象模型（COM） PROFInet对象是为自动化应用定做的COM对象。COM对象基本由接口和实现两部分组成。 6、运行期和工程设计中的自动化对象 PROFInet概念模型 COM/DCOM CORBA 代理(Proxy)与存根(Stub) 为什么要用代理与存根 COM/DCOM CORBA OPC技术 PROFINET是实时以太网 通讯性能 PROFINET 通讯堆栈 高性能来自最小化堆栈过程时间 PROFINET – 将现场设备联入以太网 从 PROFIBUS 到 PROFINET的集成 同步实时的运动控制技术 等时同步实时（ IRT ）原理 HOV车道 为RT保留的专用车道（资源） 保障实时与通信量（网络负载）无关 对访问不加限制 (TCP/IP, IT, ….) 作业 PROFIBUS现场总线由哪三个兼容部分组成？各自的特点和应用场合是什么？ PROFIBUS-DP系统可包括哪三种不同类型设备？ 主站之间以及主站与从站之间采用何种总线存取协议？主要区别是什么？ 简述PROFIBUS-DP的传输速率、传输距离、最大站点数等基本特点。 参考文献 Profibus International 资料; 夏季强等《现场总线工业控制网络技术》; 李正军《现场总线及其应用技术》; PROFINET_分散的现场设备 ET200 具备以太网接口并可 进行PROFINET 通讯 采用现有的 I/O 模块无须更换 PROFIBUS Ethernet Ethernet 设备组态 采用熟知的方式 PLC 用户程序采用已知指令 适用于采用PROFIBUS及工业以太网的分布式设备 PROFIBUS的实现 适用于 FMS/DP/PA ，用ASIC 和处理器的实现 巨大的灵活性、适应于主设备和从设备 快速、苛刻的时间功能用硬件实现 微处理器运行协议 ＋ 应用软件 支持波特率可达 12 MBit/s  允许 FMS/DP/PA 混合实现 立即可提供协议软件! 最多使用的实现方法 1,000,000 PROFIBUS的实现 对PROFIBUS-DP 智能从设备 用