profibus总线的应用分析设计报告(集散控制系统)

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1、HefeiUniversityPROFIBUS总线的应用分析09自动化1班2012年11月27日姓名学号班级完成日期PROFIBUS总线的应用分析摘要：木文主要介绍PROFTBUS总线技术及其应用。PROFTBUS总线技术是一•种W际化、开放式通讯标准，它不依赖于设备生产商，是一种独立的总线标准，己被广泛地用于制造业自动化和过程自动化、楼宇、交通、电力等各行各业。使用PROFIBUS总线技术，可以方便地实现各种不同厂商的自动化设备及元器件之间的信息交换。论文由现场总线技术展开，介绍了PROFTB

2、US总线技术的基本概念、组成、传输技术等。关键词:现场总线；PROFIBUS总线；控制系统正文:1、PROFIBUS总线的介绍PROFIBUS是由13家工业企业和5家科研机构在德岡联邦研技部的资助卜于1987年开始联合开发的生产过程现场总线(ProcessFioldBus)标准规范。自1987年起，PROFIBUS被批准为德岡标准DIN199-45。其£；•,一些0愿在其产品中使用该标准规范的企业于1989年12月联合成立了PROmuS用户组织(简称PNO)。PNO不断推进现场总线的标准化工作

3、，以适应工业0动化应用市场的需求。到1996年6月3013,PROFIBUS被批准为欧洲现场总线标准的组成部分之一，即EN50170V、2.从此EN50170V.2取代了D19245。经过多年实际应用的考验,PROFIBUS标准技术和产品在世界范同内得到了广泛的推广和应用，并于1995年建立PROFIBus同际组织(简称H)。在H卜到目前为止已在20个岡家和地区成立了地区性的PROFIBUS用户组织，会员已超过650家，发展成为现场总线领域内全球最大的联合组织。中同的PROFIBus用户组织(

4、简称CPO)于1997年7月在北京成立，挂在中国机电一体化技术应用协会。1、1PROFIBUS的组成和协议结构PROFIBUS由三个兼容部分组成：1)PROFIBUSDP：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PROFIBUSDP可取代24VDC或4一20mA信号传输。2)PROFIBUS—PA：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。3)PROFIBuS—FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。PROFIBUS协议结构是根据IS07

5、498国呩标准，以幵放式系统互联网络(0SI)作为参考模型的,见图1。其中:1)PROFIBUS—DP：定义了第一、二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，说明Y各种不同PROFIBUS—DP设备的设备行；2)PROFIBUS—FMS：定义了第一、二、七层，应用层也拈现场总线信思规沿(FieldbusMessageSpecification—FMS）和低S接口（LowerLayerInterface—LL1）。FMS包拈了应用协议并向用户提供了可

6、广泛选用的强有力的通信服务。LL1I•办调不同的通信关系，并提供不依赖设备的第二层访问接口。3）PROE1BUS—PA：PA的数据传输采用扩展的PK0F1BUS—DPI•办议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据1EC1158—2标准，PA的传输技术可确保其本质安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。PROFIBUS议结构州户层（7）（3H6）"数裾链路物理沄（U0^围1PROFIBUS协议结构1、2PROFIBUS的传输技术（物理层）PROFTBUS提

7、供了三种数裾传输类型：①用丁‘DP和FMS的RS485传输；②用丁•PA的IEC1158—2传输；③光纤。RS485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技术。这种技术通常称之为H2。采用的电缆是屏蔽双绞线。从网络拓扑上来说它属丁•线性总线，M络两端奋有源的总线终端电阻。IEC1158—2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石汕化工业的要求，它是一种位同步协议，通常称为H1。总线拓扑有树型和线型结构或是两者的结合。PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用吋，可使用光纤进行传输

8、，以增加传输距离和提高抗干扰性，在电磁干扰很大的环境下应用吋，光缆具有较高的抗干扰能力。许多厂商提供Y总线转换器将RS—485电信号转换成光纤信号。这样就可以往M—套系统上采用RS—485传输和光纤传输。常用的转换器有两门子的OLM等。器等感性负载。1、3PROFIBUS的基本特性PROFIBUS可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化，与苏他现场总线相比，PROFIBUS的重耍优点是具冇稳定的W际标准EN50170作保证，丼经实际应用验证具有普遍性，它包拈了加工制造、过程和楼宇&动化等广