1、Fieldbus Communication现场总线通讯现场总线通讯Fieldbus Communication Notes-Index -2简介简介现场总线现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置Fieldbus Communication Notes-Index -3现场总线现场总线理解定义：安装在制造或过程区域的现场智能装置与控制室内的自动控制装置之间进行的全数字的、串行多点通信的数据控制网络。功能：向传动单元发出控制命令。为传动提供给定信号。读取传动单元的状态信号与实际值。改变传动参数。对传动进行故障复位。Fieldbus Communication Notes-Index -
2、4ABB支持的现场总线协议支持的现场总线协议Fieldbus Communication Notes-Index -5HMIHMIPROFIBUS-DPEthernet,TCP/IP Backbone现场总线系统现场总线系统 Fieldbus Communication Notes-Index -6简介简介现场总线现场总线数据传输方式与介质数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置Fieldbus Communication Notes-Index -7数据传输方式数据传输方式数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输时的同步方式。串行传输和并行传输 并行传输：数据以成组方式在两条以上的并
3、行通道上同时 传输。串行传输：数据流以串行方式逐位地在一条信道上传输。传输介质传输介质类型：无线与有线（双绞线、同轴电缆或光纤等有线介质；无线电、激光、大地微波或卫星微波等无线介质等）。接口标准：RS232、RS422、RS485等。Fieldbus Communication Notes-Index -8RS232、RS422、RS485 接口标准接口标准RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS-232-C总线标准设有25条信号线，常用9针口。对于一般双工通信，仅需一条发送线、一条接收线及一条地
4、线。通讯距离受电缆电容及共地噪声的影响最多15米。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为37k。接线原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼些交叉，信号地对应相接。Fieldbus Communication Notes-Index -9接线管脚图接线管脚图Fieldbus Communication Notes-Index -10RS422与与RS485RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准，是RS-232 的改进。EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加
5、了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，即TIA/EIA-485-A标准。RS422与RS485数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为BFieldbus Communication Notes-Index -11Fieldbus Communication Notes-Index -12RS485 两线制接法两线制接法Fieldbus Communication Notes-Index -13RS-422与与RS-485的网络安装注意要点的网络安装注意要点 RS-422可支持10个节点，RS-485支持32个节点，因此多节
6、点构成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。在构建网络时，应注意如下几点：1采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。2应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆，或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装，再者是过长的分支线引出到总线。Fieldbus Communication Notes-Index -14RS-422与与RS-485传输线上匹配电阻传输线上匹配电阻对RS-422与RS-485总线
7、网络一般要使用终接电阻进行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配。匹配原则：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。实际应用：RS-422在总线电缆的远端并接电阻，RS-485则应在总线电缆的开始和末端都需并接终接电阻。终接电阻一般在RS-422网络中取100，在RS-485网络中取120。Fieldbus Communication Notes-Index -15比较省电的匹配方式比较省电的匹配方式 利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。利用二极管的钳位作用能迅速削弱
8、反射信号，达到改善信号质量的目的 Fieldbus Communication Notes-Index -16RS-422与与RS-485的接地问题的接地问题 很多情况下，连接RS-422、RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了隐患。对整个RS-422或RS-485网络，必须有一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来，使共模干扰电压被短路。这条信号地可以是额外的一条线（非屏蔽双绞线），或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。这是最通常的接地方法。Fieldbus Communication N
9、otes-Index -17通信线路的工作方式通信线路的工作方式单工、半双工、全双工（串行通讯）Fieldbus Communication Notes-Index -18通信线路的工作方式通信线路的工作方式单工、半双工、全双工（串行通讯）Fieldbus Communication Notes-Index -19ABB现场总线技术数据现场总线技术数据数据传输方式：串行通讯通讯线路工作方式：半双工传输介质：带屏蔽层的双绞线接口标准：RS485Fieldbus Communication Notes-Index -20简介简介现场总线现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器现场总线适配器通讯设置
10、Fieldbus Communication Notes-Index -21现场总线适配器现场总线适配器基于光纤通讯的独立供电模块基于光纤通讯的独立供电模块与传动通过光纤连接与传动通过光纤连接光纤通讯使用光纤通讯使用DDCS协议协议插入式模块插入式模块与传动为电气连接与传动为电气连接可用于可用于ACS800，ACS550及及ABB传传动的后续型号动的后续型号适配器模块是一种器件的名称，通过该器件传动单元可以连接到适配器模块是一种器件的名称，通过该器件传动单元可以连接到 一个外部串行通讯网络。一个外部串行通讯网络。Fieldbus Communication Notes-Index -22支持的
11、现场总线协议支持的现场总线协议Profibus-DP(+K454)DeviceNet(+K451)Modbus(+K458)ControlNet(+K462)CANopen(+K457)InterBus(+K453)Ethernet(+K464)Process IndustryBuilding Aut.LonWorks(+K452)Landis&StaefaJohnson Controls基于光纤的适配器基于光纤的适配器NPBA-12NDNA-02NMBA-01NCNA-01NCAN-01NIBA-01NETA-01NLON-01NBAA-01NBAA-01现场总线协议现场总线协议插入式适配器
12、插入式适配器RPBA-01RDNA-01RMBA-01RCNA-01RCAN-01RIBA-01RETA-01RLON-01Fieldbus Communication Notes-Index -23简介简介现场总线现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置通讯设置Fieldbus Communication Notes-Index -24适配器的安装位置适配器的安装位置插槽插槽1 Slot 1数字信号扩展数字信号扩展模拟信号扩展模拟信号扩展码盘接口码盘接口总线适配器总线适配器插槽插槽2 Slot 2数字信号扩展数字信号扩展模拟信号扩展模拟信号扩展码盘接口码盘接口Modbus适配器适配器
13、DDCS适配器适配器DDCS通讯选件通讯选件RxxxNxxxFieldbus Communication Notes-Index -25通讯设置通讯设置适配器模块配置适配器模块配置98.02选择总线通讯类型选择总线通讯类型98.07选择通讯配置文件选择通讯配置文件总线参数设置总线参数设置51组设置总线参数组设置总线参数90组数据集参数组数据集参数92组数据集参数组数据集参数Fieldbus Communication Notes-Index -26现场总线通讯配置现场总线通讯配置启动传动单元与适配器模块间的通讯启动传动单元与适配器模块间的通讯(98.02)ACS800支持三个配置文件支持三个配
14、置文件(98.07)GENERIC激活依照传动配置文件的操作，符合国际标准激活依照传动配置文件的操作，符合国际标准(如如PROFIBUS的的PROFIdrive，InterBus的的DriveCOM等等)的定义的定义具有相应的控制字、状态字和给定值比例的定义具有相应的控制字、状态字和给定值比例的定义仅对插入式模块有效仅对插入式模块有效ABB DRIVES”厂商规范厂商规范“下的操作下的操作(如，如，ABB规范的控制字和给定值比例规范的控制字和给定值比例)CSA 2.8/3.0与老版本与老版本ACS600兼容兼容Fieldbus Communication Notes-Index -27总线通讯
15、参数组总线通讯参数组98.02选择选择FIELDBUS后后51组参数出现组参数出现51.01表示表示DDCS通讯适配器通讯适配器：激活的模块类型：激活的模块类型插入式通讯适配器：激活的通讯协议插入式通讯适配器：激活的通讯协议51.02至至51.26基于总线协议，用于总线适配器的设置和检测基于总线协议，用于总线适配器的设置和检测专用通讯参数专用通讯参数51.27至至51.33仅在插入式总线适配器中可见，为总仅在插入式总线适配器中可见，为总线相关信息线相关信息 51.27总线参数刷新总线参数刷新刷新刷新51.02至至51.26参数组，传动无需断电参数组，传动无需断电 51.31现场总线适配器状态现
16、场总线适配器状态模块状态模块状态(空闲、在线、离线等空闲、在线、离线等)Fieldbus Communication Notes-Index -28数据集表数据集表3个个16进制数组成一个数据集进制数组成一个数据集输入数据集输入数据集11=Control Word2=REF13=REF2输出数据集输出数据集24=Status Word5=ACT1(92.02)6=ACT2(92.03)输入数据集输入数据集37=REF3(90.01)8=REF4(90.02)9=REF5(90.03)输出数据集输出数据集410=ACT3(92.04)11=ACT4(92.05)12=ACT5(92.06)n这两
17、种方式都支持数据集和参数寻址这两种方式都支持数据集和参数寻址Fieldbus Communication Notes-Index -29ACS800中参数的地址空间中参数的地址空间(Addressing)CWREF1REF2SWACT212345REF3REF4REF5ACT3ACT4ACT5789101112ACT16DS1DS2DS3DS499DS33.3Par.1.01101Par.1.02102Par.9.99999Signal Group19Par.10.011001Par.10.021002Par.99.999999Par.Group1099ACS800Word1Word2Word
18、3WordnOUTPUTWord1Word2Word3WordnINPUTFIELDBUS AdapterGroup51Group90Group92Word1Word2Word3WordnOUTPUTWord1Word2Word3WordnINPUTControllerWord1Word2Word3WordnOUTPUTWord1Word2Word3WordnINPUTWord1Word2Word3WordnOUTPUTWord1Word2Word3WordnINPUTWord1Word2Word3WordnOUTPUTWord1Word2Word3WordnINPUTNode ID,Baud
19、 rate COM NOTESRPBA-01 with ACS800产品工程师产品工程师 张欣张欣 2019/12/11Fieldbus Communication Notes-Index -31RPBA-01 with ACS800 HW connectionACS800-slot 1ACS800-slot 1According to RS-485 StandardFieldbus Communication Notes-Index -32RPBA-01 with ACS800 Parameter Setting 98.02:fieldbus(maybe need restart)98.07
20、 COMM Profile:ABB Drives(RXXX support generic)Group 5151.01 Module type:Profibus DP51.02 Node address:according to the HW of RPBA51.03 Baud rate:consist to the setting of PLC51.04 PPO type:consist with the setting of PLC51.05 PZD3 out:the 3rd PD of PPO msg,control data,free define51.06 PZD3 in:the 3
21、rd PD of PPO msg,actual date,free define51.07 51.20:PZD 4 to PZD1051.27 refresh51.31 state10.01 EXT1 START/STOP/DIR:COMM.CW (10.02 EXT2)11.03 EXT REF1 SELECT:COM.REF (11.06 EXT2 PZD3 out should be 3)ABB drives :REF1:200001500rpm or 50Hz REF2:10000100%(Torque)20000100%(Speed)Fieldbus Communication No
22、tes-Index -33RPBA-01 with ACS800 PPO MessageOUT area Data sent from Master to Slave(control data)IN area Data sent from Slave to Master(actual data)Parameter Identification:ID Parameter IdentificationIND Index for ArraysVALUE Parameter Value(Max.4 bytes)Process Data:CW Control Word SW Status Word RE
23、F ReferenceACT Actual ValuePZD Process Data(application-specific)DS Data SetDW Data WordFieldbus Communication Notes-Index -34RPBA-01 with ACS800 Control WordFieldbus Communication Notes-Index -35RPBA-01 with ACS800 Status WordFieldbus Communication Notes-Index -36Fieldbus Communication Notes-Index
24、-37RPBA-01 with ACS800Process DataAn exampleDrive setting:51.05 PZD3 OUT:2019(Max SPEED LIMIT)51.06 PZD3 IN :10251.07 PZD4 OUT:8(REF4 AO1)51.08 PZD4 IN :10751.09 PZD5 OUT:850151.10 PZD5 IN :12(ACT5)51.11 PZD6 OUT:51.12 PZD6 IN :10751.13-51.2092.06 AUX DS ACT5:10915.01 AO1:COMM.REF490.02 AUX DS REF4:
25、85.028501:59998502:6000Fieldbus Communication Notes-Index -38Fieldbus Communication Notes-Index -39RPBA-01 with ACS800Parameter IDIn cyclic PROFIBUS-DP communication,parameter data is transferred in PPO message types 1,2 and 5.The Parameter Identification part consists of eight bytesFieldbus Communi
26、cation Notes-Index -40RPBA-01 with ACS800Parameter IDFieldbus Communication Notes-Index -41RPBA-01 with ACS800Parameter IDFieldbus Communication Notes-Index -42RPBA-01 with ACS800Parameter IDReading a drive parameter(or data set)Reading parameter 84.11 INPUT 1 from the drive:84.11 100=8411=20DB Hex.
27、Parameter number is 20 and sub-index is DBWriting a drive parameter(or data set)write parameter 12.02 CONSTANT SPEED.1:12.02 100=1202=04B2 Hex.Parameter is 04 and subindex is 2BFieldbus Communication Notes-Index -43RPBA-01 故障跟踪故障跟踪Fieldbus Communication Notes-Index -44RPBA-01 with ACS800Fault tracki
28、ngRefer to the LEDs and drive fault messageReset RPBA,drive and PLCCheck the connectionCompare the node number switch of RPBA and HW setting of PLC and Parameter group 51:PPO type,Station numberCheck the HW setting of PLCCheck the parameter setting,esp.the start/stop control,REF and parameter exchan
29、ge other than REF and speedCompare the output of PLC and input of drive via Profibus,SWCheck the PLC softwareIf the CW correctIf the status flow of PLC correctCheck the routing and shield of cable ProfibusAfter check all above,contact local ABB or Hot Line,we need the drive setting,PLC setting,LEDs
30、status,SWFieldbus Communication Notes-Index -45RPBA-01 with ACS800Important InfoGSD file:ABB_0812.GSDMedium:Shielded,twisted pair RS485 cable,Max length 1200mSize of the link:127 stations including repeaters(31 stations and 1 repeater per segment)Topology:Multi-dropSerial communication type:Asynchro
31、nous,half DuplexProtocol:Profibus-DPCOMM NOTESS7-300 Setting and ProgrammingZhang Gang 2019/07/02Fieldbus Communication Notes-Index -47S7-300 Setting Connect with PCFieldbus Communication Notes-Index -48S7-300 Setting Install GSDEmpty WindowFieldbus Communication Notes-Index -49S7-300 Setting Drag A
32、dapter to BUSFieldbus Communication Notes-Index -50S7-300 Setting Set node addressFieldbus Communication Notes-Index -51S7-300 Setting Adapter PropertiesFieldbus Communication Notes-Index -52S7-300 Setting WatchdogFieldbus Communication Notes-Index -53S7-300 Setting Operation modeFieldbus Communicat
33、ion Notes-Index -54S7-300 Setting PPO typeFieldbus Communication Notes-Index -55S7-300 Setting Compile Fieldbus Communication Notes-Index -56S7-300 Setting Download Fieldbus Communication Notes-Index -57S7-300 ProgrammingFieldbus Communication Notes-Index -58S7-300 ProgrammingFieldbus Communication Notes-Index -59Fieldbus Communication Notes-Index -60
