profibus现场总线教程

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一现场总线的概念什么是现场总线现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响使用现场总线技术给用户带来的好处 什么是现场总线¨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双向通信的数据总线其中“生产过程”包括断续生产过程和连续生产过程两类¨或者现场总线是以单个分散的数字化智能化的测量和控制设备作为网络节点用总线相连接实现相互交换信息共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统 现场总线在自动化系统中的位置工厂级区域控制器MMS,TCP/IPBackbone总线循环时间<1000msPC/VMECNC车间级HostPROFIBUS-FMS总线循环时间VME/PCPLC<100msPLS现场级PROFIBUS-DPPROFIBUS-PA总线循环驱动器输入传感器现场变送器现场时间输出设备设备<10ms 传统方式现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式传递4-20mA或24VDC信号车间级ASCIIPrinterASCIIPrinter车间级监控网控制器控制器I/O连线I/O连线现场信号现场信号4-20mA/24VDC4-20mA/24VDC 去工厂骨干网现场总线技术主要特征是采用数字式通信方式ASCIIPrinterASCIIPrinter取代设备级的4-20mA(模拟量/24VDC开关车间级监控网量信号使用一根电缆连接所控制器控制器有现场设备现现场场总总线线 现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制自动控制系统的体系结构将由模拟与数字的分散型控制系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)进而自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中形成为企业信息网络的底层从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础 使用现场总线技术给用户带来的好处节省硬件成本设计组态安装调试简便系统的安全可靠性好减少故障停机时间系统维护设备更换和系统扩充方便用户对系统配置设备选型有最大的自主权完善了企业信息系统为实现企业综合自动化提供了基础 100%100%22%27%57%50%12%工程费22%组装费51%23%硬件费0%Today(4...20mA)PROFIBUSHardwareAssemblyEngineering硬件组装工程 二PROFIBUS技术及标准化PROFIBUS技术的由来现场总线欧洲标准的结构现场总线国际标准IEC61158的形成中国现场总线标准化工作的现状 PROFIBUS技术的由来87年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发89年批准为德国工业标准DIN1924596年批准为欧洲标准EN50170V.2(PROFIBUS-FMS/-DP)98年PROFIBUS-PA批准纳入EN50170V.299年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分(TypeIII).2001年批准成为中国的行业标准JB/T10308.3-2001 PROFIBUS协议模型与ISO/OSI协议模型的关系应用过程7应用层6表达层用户层5会话层FMSFMA74传输层7应用层LLI网3网络层络3-6层未使用管2数据链路层2数据链路层FDL理FMA1/21物理层1物理层PHYISO/OSI模型PROFIBUS协议模型 PROFIBUS协议结构FMSDPPADP行规PA行规FMS用户层Layer设备行规DP扩展功能DP基本功能现场总线信息规范应用层(7)(3)-(6)未使用数据链路层现场总线数据链路IEC接口(2)物理层RS-485/光纤IEC1158-2(1)EN50170DINE19245T4行规 现场总线欧洲标准的结构CLCTC65CX对应IECTC65ENEN50170P-Net,PROFIBUS,WFIP,FF,ControlNetENEN50254DP,DWF,INTERBUSprENEN50325DeviceNet,SDSCLCTC17B对应IECTC17BENEN50295(AS-I) 现场总线国际标准IEC6IEC61158的形成IEC61158的目标IndustrialAutomationProcessControlFactoryAutomationContinuousBatchMaterialsNumericalProcessProcessHandlingRoboticsControlControlControlControl 1998年形成IEC61158TS相当于FFH11999年12月通过IEC61158TS+Add.ProtocolsMergedIEC61158Type2:ControlNetType3:PROFIBUS国际标准IEC61158Type4:P-NetType5:FFHSE2001年各总线又对IEC61158作了充实Type6:SwiftNet其中纳入PROFIBUSDP-V1,DP-V2以Type7:WorldFIP及PROFInet(Type10)Type8:Interbus 国际标准IEC61158-2000的文本包括Part1:IntroductoryguidePart2:PhysicalLayerSpecificationandServiceDefinitionPart3:DataLinkLayerServiceDefinitionPart4:DataLinkLayerProtocolSpecificationPart5:ApplicationLayerServiceDefinitionPart6:ApplicationLayerProtocolSpecificationPart7:SystemManagementPart8:ConformanceTesting 新IEC611582002所包含的通信类型Type1/5/9FF+HSEIEC611582002Type2(4,460页ControlNet/EthernetIPType3+10PROFOBUS+PROFInetType4P-NetType6Swift-NetType7WoeldFIPIEC617842002250页Type8INTERBUS 新IEC61158Type3+10所包含的内容Type3+10PROFIBUS+PROFInetPROFIBUSDP-V0新增部分PROFIBUSDP-V1PROFIBUSDP-V2RS485,RS485-ISOptical(Plastic,Glass,PCF)MBP,MBP-IS(PROFIBUSPAPhL),MBP-LPPROFInet 中国现场总线标准化工作的现状多种现场总线共存由用户根据各自需要进行选择对对国际标准对国际标准IEC61158的文本结构作适当调整形成多种总线的总线的标准总线的标准标准文本标准文本并根据中国用户应用和产品开发的需要建立相应的行业相应的行业标准相应的行业标准同时跟踪并参与与国际与国际IEC现场总线现场总线标准技术的新发展现场总线标准技术的新发展2001年中国将FFPROFIBUSHART等立项为行业业标准业标准其中PROFIBUS标准中文本已于2001年11月批准为中国的行业月批准为中国的行业标准月批准为中国的行业标准编号JB/T10308.3-2001 CPO在标准化方面将要做的工作根据IEC611582002新增内容在JB/T10308.3-2001的基础上增做以下的标准1PROFIBUSDP-V1主要内容包括非循环数据交换报警模型以及更复杂的数据类型的传输等2PROFIBUSDP-V2主要内容包括用于运动控制的时钟同步数据传输从站对从站通信和位置反馈接口以及驱动器的设定值和实际值的标准化配置等3PROFInet对应于IEC61158Type104PROFIBUSPA行规包含在IEC61804中 三PRFIBUS国际组织PI现状89年12月在产品中采用PROFIBUS规范的企业组成PROFIBUS用户组织PNO德国95年成立PROFIBUS国际组织PI目前在23个工业国家和地区成立了地区性组织会员超过1100家有22个资格中心PCC7个产品测试实验室97年7月成立中国PROFIBUS用户组织CPO挂在中国机电一体化技术应用协会CAMETA下 中国PROFIBUS用户组织CPO简况CPO于1997年7月在北京成立它是CAMETA下的一个专业委员会CPO是一个非赢利的社团组织它在中国政府有关部门与企业研究院所大学之间起桥梁作用目前CPO有120多个会员(Full/Informativemember),其中有20多家企业正在从事PROFIBUS产品的研发CPO秘书处现有5名工作人员联系人刘云男晏波地址北京德胜门外教场口1号邮编100011电话010-62029218传真010-62017873E-mailprofibus@public.bta.net.cn CPO的主要任务推广PROFIBUS技术及其成功的应用实例支持CPO会员的市场开拓及其用户的应用支持CPO会员及有关企业开发PROFIBUS产品开展现场总线的中国市场调研参与我国有关现场总线的标准化工作向CPO会员发送有关PROFIBUS技术资料及其它服务支持CPCC和CPPTL的工作等 中国PROFIBUS技术资格中心CPCC中国PROFIBUS产品测试中心CPPTL中心主任唐济扬教授地址北京德胜门外教场口1号邮编100011电话/传真010-62078264E-mail:tangjy@riamb.ac.cnwww.c-profibus.com.cn CPO可提供的服务一资料提供1.PROFIBUS标准(中英文版导则及行规等2.PROFIBUS技术手册应用指南DP快速入门等3.PROFIBUS技术简介技术培训材料中文光盘等4.PROFIBUS应用论文集5.PROFIBUS的技术发展产品开发应用动态等二技术咨询技术培训技术交流1.技术研讨产品介绍应用交流2.用户技术培训3.产品开发研讨三技术服务,包括用户应用工程技术支持设备提供和工程实施等四PROFIBUS-DP/-PA/-FMS设备系统演示及PROFIBUS产品的测试认证等 谢谢大家再见CPO COM-ComponentObjectModelDCOM-DistributedComponentObjectModelDCS-DistributedControlSystemOLE-ObjectLinkandEmbedding(ActiveX)OPC-OLEforProcessControlTCP/IP-TransmissionControlProtocol/InternetProtocolHMI-Human-MachineInterfaceRPC-RemoteProcessCallUDP-UserDatagramProtocol 现场总线PROFIBUS技术简介现场总线PROFIBUS专业委员会CPO秘书处