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PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線及其在開放控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2013-03-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


2.2.2的數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層主要實(shí)現(xiàn)介質(zhì)存取控制MAC和數(shù)據(jù)通信服務(wù)功能。MAC保證令牌的按序傳遞,在任意時(shí)刻總線上只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),避免信息的碰撞延時(shí)。數(shù)據(jù)通信服務(wù)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn),點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和廣播通信功能,所有電文海明距離等于4,保證數(shù)據(jù)的完整性。

2.2.3的應(yīng)用層

在DP和PA中沒有應(yīng)用層,只有復(fù)雜場(chǎng)合使用的FMS中有應(yīng)用層。應(yīng)用層由低層接口LLI和信息規(guī)范FMS 2部分組成,F(xiàn)MS描述通信對(duì)象,提供應(yīng)用服務(wù);LLI主要實(shí)現(xiàn)將FMS的服務(wù)映射到數(shù)據(jù)鏈路層,通信連接的建立、監(jiān)視和釋放以及數(shù)據(jù)流控制。

3 在控制領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1 總線存取協(xié)議——實(shí)時(shí)性

PROFIBUS主站之間采用令牌傳遞方式,主站和從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在確定的時(shí)間片內(nèi)得到總線訪問權(quán)限,主站得到令牌以后,根據(jù)主從關(guān)系表向從站發(fā)送和索取數(shù)據(jù)信息。這種介質(zhì)存取方式確??刂葡到y(tǒng)需要的實(shí)時(shí)性。例如,主頻200 MHz的CPU,300個(gè)I/O點(diǎn)的掃描周期小于50 ms。

3.2系統(tǒng)配置靈活

可根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的控制要求,靈活選擇純主—從系統(tǒng)、純主—主系統(tǒng)或多主多從的混合系統(tǒng)。3種系列的PROFIBUS容易集成在一起,DP和FMS使用了同樣的傳輸技術(shù)和總線存取協(xié)議,因而這2套系統(tǒng)可在一根雙絞線上同時(shí)操作;PA和DP之間使用分段耦合器能方便地集成在一起。

3.3PROFIBUS-PA本質(zhì)安全特性

PROFIBUS-PA支持總線供電。在一條雙絞線上即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電??偩€的操作電源來自單一供電裝置,不再需要絕緣裝置和隔離裝置,即使在潛在的爆炸區(qū)維修、斷開、接通現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也不會(huì)影響總線上的其它節(jié)點(diǎn)。

3.4 PROFIBUS協(xié)議硬件實(shí)現(xiàn)方便

理論上,PROFIBUS協(xié)議可在任何帶有通用異步收發(fā)器UART的微處理器上實(shí)現(xiàn)。但當(dāng)傳輸速率高于500 Kbit/s時(shí),最好采用專門的PROFIBUS協(xié)議芯片實(shí)現(xiàn),提供PROFIBUS協(xié)議芯片的廠家有IAM、Motorola、SIEMENS、Delta、SMAR等。PROFIBUS協(xié)議控制器的3種實(shí)現(xiàn)形式如圖2所示。

4 PROFIBUS在中的應(yīng)用

是低帶寬的底層控制網(wǎng)絡(luò),又稱為Infranet,可與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intranet,因特網(wǎng)Internet相連。由PROFIBUS構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。


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