rofibus培訓(xùn)教材ppt課件(已修改)
2025-01-22 17:20 本頁(yè)面
【正文】 Profibus Training Course Presented by GE Automotive GE Fanuc Automation GE Automation Profibus 與 傳統(tǒng)集中型 I/O ? 傳統(tǒng)的集中型 I/O控制方案如左圖所示 ? 以 Profibus DP 為代表的分散型 I/O控制方案如右圖所示 接線端子排 去現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 G B C 集中 I/O 分散 I/O Profibus 與 OSI 7 層網(wǎng)絡(luò)模型 ? Profibus 的全稱是 Process Field Bus，可見 Profibus是一種 適用于工業(yè)過(guò)程控制的局域網(wǎng) ? 作為一個(gè)局域網(wǎng)， Profibus 必須至少具有 OSI 參考模型中的第一、二層 ? 網(wǎng)絡(luò)的第一層包括了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口及其 傳輸技術(shù)，這是任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都必須 具有的 ? 網(wǎng)絡(luò)的第二層是數(shù)據(jù)鏈路層，它負(fù)責(zé)處理 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何共享傳輸介質(zhì) 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 運(yùn)輸層 會(huì)話層 表示層 應(yīng)用層 用戶 主機(jī) 層次 7 6 5 4 3 2 1 物理層連接 (傳輸介質(zhì) ) Profibus 與 OSI 7 層網(wǎng)絡(luò)模型 ... ? Profibus 的三個(gè)子集： FMS, DP 和 PA在物理層的定義有所不同 , DP與 FMS均采用 RS485技術(shù)， PA采用 IEC 11582技術(shù) ? 但是，這三個(gè)子集在數(shù)據(jù)鏈路層 均采用符合 標(biāo)準(zhǔn)的邏 輯令牌環(huán)協(xié)議 ? 在第二層以上，這三個(gè)子集采用 各自的高層協(xié)議對(duì)應(yīng)不同的通訊 任務(wù)： FMS主要完成 PLC與 PLC 之間的通訊， DP用于 PLC與分散 I/O之間的通訊， PA用于過(guò)程控 制中主控制器向傳感器供電并讀 取信息 Profibus 的物理層 ... ? DP與 FMS均采用 RS485傳輸技術(shù) ? 每個(gè)網(wǎng)站應(yīng)提供 9針 D型連接器作為總線接口，實(shí)際有用的只有 4根針 ? 每個(gè)網(wǎng)站 9針 D型連接器中 3號(hào)針串連在一起， 8號(hào)針也串連在一起 ? 總線電纜的兩端須安裝有源終端電阻來(lái)保證總線通訊的可靠 主站 從 站 從站 + / + TX RX 從站 雙絞線 ? Profibus在網(wǎng)絡(luò)物理層采用 RS485或者星型光纖傳輸技術(shù) ? Profibus在網(wǎng)絡(luò)傳輸層采用令牌 +主從協(xié)議 ? Profibus的三個(gè)協(xié)議子集： DP / FMS / PA的 MAC幀兼容 ? 多個(gè)子集共存 ? 利用中繼器擴(kuò)展 ? 開放的系統(tǒng) Profibus 的物理層 ... Profibus 的物理層 ... ? Profibus DP/FMS按分段方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò) ? 每段可有 32臺(tái)設(shè)備，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可有 127臺(tái)設(shè)備 ? 每段的電纜長(zhǎng)度與總線的波特率有一定的關(guān)系，見下表 ? 段與段之間可通過(guò)中繼器相連，網(wǎng)上中繼器最大個(gè)數(shù)在 3 和 10 之間 Profibus 的物理層 ? Profibus PA 在物理層采用 IEC 11582 傳輸技術(shù) ? 每段 32個(gè)設(shè)備，最多 126臺(tái)設(shè)備 ? 每段只有一個(gè)電源，向該段上的設(shè)備供電，每站消耗常量穩(wěn)態(tài)基本電流 (10mA)，信號(hào)的調(diào)制電流從 +/9mA到基本電流之間 ? PA與 DP的之間通過(guò)分段耦合器連接，分段耦合器還是供電裝置 波特率 ，總線 電纜兩端裝有無(wú)源 RC 終端器，電纜最大長(zhǎng) 度小于 1900m Profibus 的物理層 ... ? 中繼器 (Repeator)的作用是將傳輸信號(hào)放大、整形，中繼器的引入不可避免會(huì)引起位傳輸?shù)难舆t ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備太多、網(wǎng)絡(luò)總線太長(zhǎng)，引起傳輸信號(hào)衰減嚴(yán)重時(shí)，就應(yīng)該考慮使用中繼器 ? 中繼器兩邊的網(wǎng)段必須使用相同的波特率 中繼 器 Profibus DP Profibus 的物理層 ... ? 在電磁干擾很大的環(huán)境下、或者為了增加總線傳輸距離， Profibus DP/FMS 允許使用光纖傳輸技術(shù) ? 每臺(tái)設(shè)備有兩根光纖，一根用于發(fā)送，另一根用于接受 ? 每臺(tái)設(shè)備通過(guò)光纖連到星型耦合器，耦合器將接受到的光信號(hào)分送給連到它的每臺(tái)設(shè)備 ? 這種拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)看似星型的，實(shí)際上仍是總線型的 ? 光纖的傳輸距離一般在 1km左右，已有 RS485/光纖轉(zhuǎn)換器 星型耦合器 網(wǎng)站 網(wǎng)站 網(wǎng)站 網(wǎng)站 Profibus 的數(shù)據(jù)鏈路層 ? Profibus FMS/DP/PA 在網(wǎng)絡(luò)的第二層都運(yùn)行相同的介質(zhì)存取協(xié) 議： Fieldbus Data Link(FDL) ? Profibus 網(wǎng)上的設(shè)備可分為主站和從站 (MasterSlave) ? 所有運(yùn)行 FMS協(xié)議的設(shè)備都是主站，運(yùn)行 DP和 PA協(xié)議的設(shè)備有 主站和從站之分，每個(gè)主站有權(quán)控制總線訪問(wèn)其他設(shè)備 ? 主站之間依靠令牌的傳遞依次獲得總線的控制權(quán) Profibus 的數(shù)據(jù)鏈路層 ... ? 網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)主站都設(shè)有一個(gè)定時(shí)器：實(shí)際令牌運(yùn)行時(shí)間。這個(gè)定時(shí)器 計(jì)算從令牌離開本站到令牌再次到達(dá)本站的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間值與最大令 牌循環(huán)時(shí)間的差值即是本站可以控制令牌的時(shí)間 ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的令牌環(huán)建立后，每個(gè)主站保持有三個(gè)地址：本站地址 TS，前趨地址 PS，后繼地址 NS。 TS發(fā)送完之后，就發(fā)出一數(shù)據(jù)幀將令牌轉(zhuǎn)移 給 NS 嗵齆 S是否發(fā)送數(shù)據(jù)幀 ? 如果 NS沒有響應(yīng)，則
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