《现场总线技术及应用》课件4.3-4.7profibus.ppt

1、第四节第四节 PROFIBUS的总线存取控制机制的总线存取控制机制 令牌是我国古代军事所用的一种工具，谁拿令牌是我国古代军事所用的一种工具，谁拿到了令牌就可以发号施令。到了令牌就可以发号施令。令牌环：是一种令牌环：是一种 LAN 协议，其中所有的工作站（主站）都连接协议，其中所有的工作站（主站）都连接到一个逻辑环上，每个主站只能同直接相邻的工作站传到一个逻辑环上，每个主站只能同直接相邻的工作站传输数据。通过围绕环的令牌信息授予工作站传输权限。输数据。通过围绕环的令牌信息授予工作站传输权限。令牌环上传输的小的数据（帧）叫为令牌，谁有令令牌环上传输的小的数据（帧）叫为令牌，谁有令牌谁就有传输权限。

2、如果环上的某个工作站收到令牌并牌谁就有传输权限。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送，它就改变令牌中的一位（该操作将令牌且有信息发送，它就改变令牌中的一位（该操作将令牌变成一个帧开始序列），添加想传输的信息，然后将整变成一个帧开始序列），添加想传输的信息，然后将整个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传输时，网络中没有令牌，这就意味着其它工作站想传输输时，网络中没有令牌，这就意味着其它工作站想传输数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。第五节第五节 PROFIBUS-DP技

3、术简介技术简介 一、一、PROFIBUS-DP的基本功能的基本功能(1)传输技术：传输技术：RS-485双绞线或光缆。波特率从双绞线或光缆。波特率从9.6Kbit/s到到12Mbit/s。(2)总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主从传送。支持从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点（主单主或多主系统。总线上最多站点（主从设备）数为从设备）数为126。(3)通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。(4)运行模式：运行、清除、停止。运行模式：运行、清除、停止。(5)同步：控制指令允许输入和

4、输出同步。同步模式：输出同步；锁同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。定模式：输入同步。(6)功能：功能：DP主站和主站和DP从站间的循环用户数据传送。各从站间的循环用户数据传送。各DP从站的动从站的动态激活和可激活。态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过从站赋予地址。通过总线对总线对DP主站（主站（DPM1）进行配置。每）进行配置。每DP从站的输入和输出数据从站的输入和输出数据最大为最大为246字节。字节。

5、(7)设备类型：第二类设备类型：第二类DP主站（主站（DPM2）是可进行编程、组态、诊断的）是可进行编程、组态、诊断的设备。第一类设备。第一类DP主站（主站（DPM1）是中央控制器，如）是中央控制器，如PLC、PC等。等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器、阀门等。从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器、阀门等。二、二、PROFIBUS-DP系统配置和设备类型系统配置和设备类型 PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统。在同允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接一总线上最多可连接126个站点。系统配置的描述包括：个站点。系统配置的描述包括：站数、站地址、输入站数

6、、站地址、输入/输出地址、输入输出地址、输入/输出数据格式、诊输出数据格式、诊断信息格式及所使用的总线参数。每个断信息格式及所使用的总线参数。每个PROFIBUS-DP系系统可包括以下三种不同类型设备：统可包括以下三种不同类型设备：1.一级一级DP主站（主站（DPM1）：一级）：一级DP主站是中央控制器，它主站是中央控制器，它在预定的信息周期内与分散的站（如在预定的信息周期内与分散的站（如DP从站）交换信息。从站）交换信息。典型的典型的DPM1如如PLC或或PC。2.二级二级DP主站（主站（DPM2）：二级）：二级DP主站是编程器、组态设主站是编程器、组态设备或操作面板，在备或操作面板，在DP

7、系统组态操作时使用，完成系统操系统组态操作时使用，完成系统操作和监视目的。作和监视目的。3.DP从站：从站：DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备（围设备（I/O设备、驱动器、设备、驱动器、HMI、阀门等）。、阀门等）。单主站系统：在总线系统的运行阶段，只有一个活动主站。单主站系统：在总线系统的运行阶段，只有一个活动主站。多主站系统：总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成多主站系统：总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成相互独立的子系统。每个子系统包括一个相互独立的子系统。每个子系统包括一个DPM1、指定的若干从、指定的若干从站及可能的站

8、及可能的DPM2设备。任何一个主站均可读取设备。任何一个主站均可读取DP从站的输入从站的输入/输出映象，但只有一个输出映象，但只有一个DP主站允许对主站允许对DP从站写入数据。从站写入数据。第六节第六节 PROFIBUS-PA技术简介技术简介第七节第七节 PROFIBUS-FMS技术简介技术简介第八节第八节 PROFIBUS的应用的应用ProfibusProfibus现场总线在高效方坯连铸机控制系统中的应用现场总线在高效方坯连铸机控制系统中的应用一、一、系统组成系统组成硬件构成硬件构成 图中图中PC1、PC2、PC3分别为上位机监控站；分别为上位机监控站；PLC0至至PLC6分别为公用系统控制

9、站和一至六流的主分别为公用系统控制站和一至六流的主PLC；6个个ET200为电控系统的远程站，分别为为电控系统的远程站，分别为MCC站、结晶站、结晶器振动液压站、拉矫液压站、出坯和火切站、两个主器振动液压站、拉矫液压站、出坯和火切站、两个主控站；大包回转变频器、中间包行走变频器、移钢机控站；大包回转变频器、中间包行走变频器、移钢机变频器、变频器、U/V冷床变频器均通过冷床变频器均通过Profibus-DP接口挂在接口挂在DP总线上。总线上。DP/PA链接器为链接器为S7-400 PLC的从站之一，的从站之一，同时又是现场总线仪控设备的同时又是现场总线仪控设备的PA主站，由网络部件耦主站，由网络

10、部件耦合器实现所有合器实现所有Profibus-PA总线检测仪表与总线检测仪表与DP总线的链总线的链接，在传输更多检测、控制信息的同时亦可获取总线接，在传输更多检测、控制信息的同时亦可获取总线设备自诊断信息。设备自诊断信息。马钢第三炼钢厂六机六流高效方坯连马钢第三炼钢厂六机六流高效方坯连铸机控制系统在实现铸机控制系统在实现“三电一体化三电一体化”的基的基础上，成功地将础上，成功地将Profibus总线技术应用于总线技术应用于生产全过程，提高了系统的控制水平和可生产全过程，提高了系统的控制水平和可靠性，同时降低了运行成本。由于采用靠性，同时降低了运行成本。由于采用Profibus-PA总线，节省了仪控系统的相关总线，节省了仪控系统的相关硬件费用，如硬件费用，如I/O模块、电源隔离器、控制模块、电源隔离器、控制柜、控制室方面的费用和施工布线的费用，柜、控制室方面的费用和施工布线的费用，与常规系统相比，仅仪控系统就比原概算与常规系统相比，仅仪控系统就比原概算节省节省30%的投资的投资注：注：作业作业