第5章 PROFIBUS通信原理资料
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简单Profibus/DP实验系统的组建引言:为了让更多刚接触到Profibus系统的朋友能对Profibus的网络架构及系统运行机制有一个整体的认识,笔者根据自身的运用经历编写这篇文章,以期望能带领各位读者快速进入到Profibus的世界。
本文所采用的系统是Siemens S7 300的CPU,加上ET200M并带AI和DI 模块,另加一Siemens MMX420变频器带Profibus接口板组成。
系统的目的是实五、PLC编程当网络组态工作正确完成之后,接下来继续进行PLC端梯形图的编程,S7 Manager提供了强大的PLC编程系统。
我们的任务是编写一个简单的梯形图程序,以能过ET200M上的DI和AI模块来对MMX Drives进行操作及参数访问。
DI模块用来对变频器进行启动,停止,正向,反向等控制操作,AI模块用来设定变频器的频率。
回到S7 Manager的主窗口,因为在Configure的过程中,我们已经加入了S7-300的CPU系统,故在右边的列表里已经多了一个CPU 315-2 DP。
现远程控制变频器启动,停止,及频率给定的操作,并实现变频器参数的访问。
按右图所示的路径点开列表,在最后的Blocks里面,有一个OB1,这是PLC主程序的入口模块,一般的程序都在此模块中进行设计,PLC程序也从此模块开始调用执行。
OB1模块打开,如图所示。
这时便可以在此窗口进行PLC程序的设计。
有关S7-300PLC 的指令列表请参阅详细的手册,在此不再详述。
梯形图是一种最直观的PLC程序设计语言,使用即方便也便于维护。
我们先产生一个永远为True的变量M0.0。
梯形图程序必须存在一个Input和一个Output,故我们在很多地方会使用M0.0来作为永远为True的Input。
现在我们要实现变频器的启动操作,根据ET200M模块上挂接的DI模块,确定其输入端子上的接线方法,然后接上数字输入信号。
SM321 DI模块使用24VDC 信号输入。
PROFI BUS(1)PROF旧US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。
PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud-12Mbaud范闱内选择且当总线系统启动时,所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。
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。
PROF旧US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。
(2)PROF旧US由三个兼容部分组成,即PROF旧US —DP ( Decentralized Periphery) . PROFIBUS —PA ( Process Automation ) . PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )o主要使用主-从方式,通常周期性地与传动装置进行数据交换。
(3)PROFIBUS-DP: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PROF旧US — DP可取代办24VDC或4 — 20mA信号传输。
(4)PORFIBUS-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,并有本征安全规范。
(5)PROFIBUS-FMS:用于车间级监控网络,是一个令牌结构.实时多主网络。
(6)PROFIBUS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。
(7)与其它现场总线系统相比,PROF旧US的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造.过程控制和自动化等。
PROF旧US开放性和不依赖于厂商的通信的设想,己在10多万成功应用中得以实现。
3、Profibus通信工业组态与现场总线控制技术Profibus通信一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1工厂自动化网络结构(1)现场设备层主要功能是连接现场设备,例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等,完成现场设备控制及设备间联锁控制。
(2)车间监控层车间监控层乂称为单元层,用来完成车间主生产设备Z间的连接,包括生产设备状态的在线监控、设备故障报警及维护等。
还有生产统计、生产调度等功能。
传输速度不是最重要的,但是应能传送大容量的信息。
一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1工厂自动化网络结构(3)工厂管理层车间操作员工作站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,连接到厂区骨干网,将车间数据集成到工厂管理层。
工厂自动化网络结构如图1-1所示。
一、PRIFOIBUS现场总线概述1.1 工厂自动化网络结构图1-1工厂自动化网络结构一、PRIFOIBUS 现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分PROFIBUS已被纳入现场总线的国际标准1EC61158和欧洲标准EN50170,并于2001年被定为我国的国家标准JB/T1030.6 —2001。
PROFIBUS在1999年12月通过的IEC61156中称为Type3,PROFIBUS的基本部分称为PROFIBUS-V0.在2002年新版的IEC61156中增加了PROFIBUS-V1,PROFIBUS-V2和RS-485IS等内容。
新增的PROFInet规范作为IEC61158的Type10.一、PRIFOIBUS现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分ISO/OSI通信标准由七层组成,并分两类。
一类是面向用户的第五层到第七层,一类是面向网络的第一到到第四层。
第一到第四层描述了数据从一个地方传输到另一个地方,第五层到第七层给用户提供适当的方式访问网络系统。
PROFIBUS协议使用了ISO/OSI模型的第一层、第二层和第七层.一、PRIFOIBUS现场总线概述1.2PROFIBUS的组成部分从用户的角度看,PROFIBUS提供三种通信协议类型:PROF1BUS-FMS,PROF1BUS-DP和PROFIBUS-PA。
│77《智慧工厂》Smart FactoryOctober 2019解析PROFIBUS总线的通信原理及协议Analysis of Communication Principle and Protocol of PROFIBUS Bus• 山东钢铁集团莱芜分公司能源动力厂 周志敏 Zhou Zhimin摘 要:本文在简介了PREOFIBUS总线通信原理的基础上,重点阐述了PREOFIBUS总线通信协议及第一层、第二层、第七层和用户接口层的功能及作用。
关键词:通信 协议 功能Abstract: On the basis of introducing the principle of PROFIBUS bus communication, this paper focuseson the PROFIBUS bus communication protocol and the functions and functions of the first layer, the secondlayer, the seventh layer and the user interface layer.Key words: Communication Agreement Function【中图分类号】TP336 【文献标识码】B 文章编号1606-5123(2019)10-0077-031 PREOFIBUS总线通信原理PROFIBUS总线是世界上应用最广泛的现场总线技术。
PROFIBUS产品的年增长率达25%,是增长最快的现场总线技术。
1989年成立了用户组织,现已有650多个企业成员。
1.1 总线拓扑结构PREOFIBUS系统有3种总线拓扑结构:RS485、光纤和符合IEC1158-2(PROFIBUS-PA)的总线拓扑。
DP、FMS采用RS485连接,通信介质采用屏蔽双绞线或光缆,通信距离从100~1200m,速率范围为96kbps~12Mbps。