*1對通信電纜PROFIBUS、
1主要組成
PROFIBUS是過程現(xiàn)場總線(ProcessFieldBus)的縮寫,于1989年正式成為現(xiàn)場總線的標準。目前在多種自動化的領域中占據主導地位,*的設備節(jié)點數已經超過2000萬。它由三個兼容部分組成,即PROFIBUS-DP(DecentralizedPeriphery).PROFIBUS-PA(ProcessAutomation).PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)。其中PROFIBUS-DP應用于現(xiàn)場級,它是一種高速低成本通信,用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O之間的通訊,總線周期一般小于10ms,使用協(xié)議第1、2層和用戶接口,確保數據傳輸的快速和有效進行。;PROFIBUS-PA適用于過程自動化,可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上,可應用于本征安全領域;PROFIBUS-FMS用于車間級監(jiān)控網絡,它是令牌結構的實時多主網絡,用來完成控制器和智能現(xiàn)場設備之間的通信以及控制器之間的信息交換。主要使用主-從方式,通常周期性地與傳動裝置進行數據交換
2基本特性
Profibus可使分散式數字化控制器從現(xiàn)場底層到車間級網絡化,與其他現(xiàn)場總線相比,Profibus的重要優(yōu)點是具有穩(wěn)定的標準EN50170作保證,并經實際應用驗證具有普遍性,它包括了加工制造、過程和數字自動化等廣泛的應用領域,并可同時實現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制三種方式。該系統(tǒng)分為主站和從站:
主站決定總線的數據通信,當主站得到總線控制權(令牌)時,沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息。在Profibus協(xié)議中主站也稱為主動站。
從站為外圍設備,典型的從站包括:輸入/輸出裝置、閥門、驅動器和測量發(fā)射器。它們沒有總線控制權,僅對接收到的信息給予確認或當主站發(fā)出請求時向它發(fā)送信息。從站也稱為被動站。由于從站只需總線協(xié)議的一小部分,所以實施起來特別經濟。
3主要性能
與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比,PROFIBUS的優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的標準EN50170作保證,并經實際應用驗證具有普遍性。目前已應用的領域包括加工制造.過程控制和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設想,已在10多萬成功應用中得以實現(xiàn)。市場調查確認,在德國和歐洲市場中PROFIBUS占開放性工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的市場超過40%。PROFIBUS有自動化技術裝備的生產廠商支持,它們都具有各自的技術優(yōu)勢并能提供廣泛的優(yōu)質新產品和技術服務。
4協(xié)議結構
PROFIBUS協(xié)議結構是根據ISO7498標準,以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網絡(OpenSystemInterconnection-OSI)作為參考模型的。該模型共有七層。(1)PROFIBUS-DP:定義了*.二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調用的應用功能,并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。(2)PROFIBUS-FMS:定義了*.二.七層,應用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范(FieldbusMessageSpecification-FMS)和低層接口(LowerLayerInterface-LLI)。FMS包括了應用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務。LLI協(xié)調不同的通信關系并提供不依賴設備的第二層訪問接口。(3)PROFIBUS-PA:PA的數據傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外,PA還描述了現(xiàn)場設備行為的PA行規(guī)。根據IEC1158-2標準,PA的傳輸技術可確保其本征安全性,而且可通過總線給現(xiàn)場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。注:*層為物理層,第二層為數據鏈路層,第三層為網絡層,第四層為傳輸層,第五層為會話層,第六層為表達層,第七層為應用層。需要注意的是,第三~六層在Profibus中沒有具體應用,但是這些層要求的任何重要功能都已經集成在低層接口(LLI)中。
*1對通信電纜PROFIBUS