第6章 PROFIBUS现场总线ppt课件.ppt

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1、第六章PROFIBUS现场总线6.1PROFIBUS现场总线概述6.2安装与布线6.3PROFIBUS总线存取协议6.4PROFIBUS行规6.5PROFIBUS-DP/PA/FMS6.6S7-300PLC的PROFIBUS通讯方法6.1PROFIBUS现场总线概述作为众多现场总线家族的成员之一，PROFIBUS是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。PROFIBUS是属于单元级、现场级的SIMATIC网络，适用于传输中、小量的数据。其开放性可以允许众多的厂商开发各自的符合

2、PROFIBUS协议的产品，这些产品可以连接在同一个PROFIBUS网络上。PROFIBUS是一种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、无线传输。PROFIBUS技术的发展过程：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DIN19245；96年批准为欧洲标准EN50170V.2；98年PROFIBUS-PA批准纳入EN50170V.2；99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

3、-2001PROFIBUS簇PROFIBUS应用领域PROFIBUS-DP：PROFIBUS-PA：PROFIBUS-FMS：主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级设备高速通信。主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。PROFIBUS在工厂自动化系统中的位置一个典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构。基于现场总线PROFIBUS的控制系统是面向现场级与车间级的数字化通信网络，位于工厂自动化系统中的底层，即现场级与车间级，如下图

4、所示。1.现场设备层：主要功能是连接现场设备，如分散式I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制，如一台加工设备控制、一条装配输送线或一条生产线上现场设备之间的连锁控制。主站（PLC、PC机或其它控制器）负责总线通信管理及所有从站的通信。总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。2.车间监控层：车间级监控用来完成车间主生产设备之间的连接，如一个车间两条生产线主控制器之间的连接,完成车间级设备监控。车间级监控包括生产设备状态在线监控、设备故障报警及维护等。通常还具有诸如

5、生产统计、生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控通常要设立车间监控室，有操作员工作站及打印设备。车间级监控网络可采用PROFIBUS-FMS，它是一个多主网，这一级数据传输速度不是最重要的，而是要能够传送大容量信息。3.工厂管理层：车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为工厂主网的一个子网，通过交换机、网桥或路由器等连接到厂区骨干网，将车间数据集成到工厂管理层。现场总线PROFIBUS控制系统组成1.一类主站一类主站指PLC、PC或可做一类主站的控制器，完成总线通

6、信控制与管理。2.二类主站二类主站指操作员工作站（如PC机加图形监控软件）、编程器、操作员接口等，完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。3.PROFIBUS网络部件通信介质—屏蔽双绞线、光纤、无线介质总线部件—总线连接器、中继器、耦合器、链路等4.从站1）PLC（智能型I/O）：PLC可做PROFIBUS上的一个从站。PLC自身具有程序存储功能，其CPU可执行程序并按程序指令驱动I/O。主站可通过通信间接控制从站PLC的I/O。2）分散式I/O（非智能型I/O）：通常由电源部分、通信适配器部分、接线端子部分组成。

7、分散式I/O不具有程序存储和程序执行功能，通信适配器接收主站指令，按主站指令驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。通常分散型I/O是由主站统一编址，这样在主站编程时使用分散式I/O与使用主站的I/O没有什么区别。3）驱动器、传感器、执行机构等现场设备：即带PROFIBUS接口的现场设备，可由主站在线完成系统配置、参数修改、数据交换等功能。现场总线PROFIBUS控制系统配置一、根据现场设备是否具备PROFIBUS接口分为三种形式:1.总线接口型:现场设备不具备PROFIBUS接口，采用分散式I/O作为总

8、线接口与现场设备连接。这种形式在应用现场总线技术初期容易推广。采用分散式I/O作为总线接口与现场设备连接2.单一总线型:现场设备都具备PROFIBUS接口。这种一种理想情况，可使用现场总线技术，实现完全的分布式结构，可充分获得这一先进技术所带来的利益。新建项目可能具有这种条件，就目前来看，这种方案设备成本会较高。3.混合型：现场设